在C++和Java中如何实现原型模式

这篇文章主要介绍了在C++和Java中如何实现原型模式，具有一定借鉴价值，感兴趣的朋友可以参考下，希望大家阅读完这篇文章之后大有收获，下面让小编带着大家一起了解一下。

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GOF 给原型模式的定义为：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

在 C++和Java 中都提供了clone()方法来实现对象的克隆，但是在Java中必须要实现Cloneable这个接口。

通过给出一个原型对象来指明所要创建的对象的类型，然后用复制这个原型对象的方法创建出更多同类型的对象。原始模型模式允许动态的增加或减少产品类，产品类不需要非得有任何事先确定的等级结构，原始模型模式适用于任何的等级结构。缺点是每一个类都必须配备一个克隆方法。

一、组成：

        1) 客户角色：让一个原型克隆自己来得到一个新对象。
        2) 抽象原型角色：实现了自己的clone 方法，扮演这种角色的类通常是抽象类，且它具有许多具体的子类。
        3) 具体原型角色：被复制的对象，为抽象原型角色的具体子类。

二、UML类图：

在C++和Java中如何实现原型模式

三、代码实现：

JAVA：

Prototype.java:

//原型抽象类
public abstract class Prototype implements Cloneable{
String name;

public void setName(String name) {
  this.name = name;
}
public String getName() {
  return this.name;
}

public Object clone(){
  Object object = null;
  try {
   object = super.clone();
  } catch (CloneNotSupportedException exception) {
   System.err.println("AbstractPrototype is not Cloneable");
  }
  return object;
}
}

//原型实现类
class ConcretePrototype1 extends Prototype {

public ConcretePrototype1() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("ConcretePrototype1");
}

}

class ConcretePrototype2 extends Prototype {

public ConcretePrototype2() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("ConcretePrototype2");
}

}

testMain.java:

public class testMain {

public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
  Prototype pt1 = new ConcretePrototype1();
  Prototype pt2 = (Prototype) pt1.clone();
  Prototype pt3 = new ConcretePrototype2();
  Prototype pt4 = (Prototype) pt3.clone();

  System.out.println("1:"+pt1.getName());
  System.out.println("2:"+pt2.getName());
  System.out.println("3:"+pt3.getName());
  System.out.println("4:"+pt4.getName());

}
}

输出结果：

1:ConcretePrototype1
2:ConcretePrototype1
3:ConcretePrototype2
4:ConcretePrototype2

C++：

Prototype.h:

/*
* Prototype.h
*
* Created on: 2013-6-23
* Author: yan chao

#ifndef PROTOTYPE_H_
#define PROTOTYPE_H_

// 虚拟基类,所有原型的基类,提供Clone接口函数
class Prototype
{
public:
Prototype(){}
virtual ~Prototype(){}

virtual Prototype* Clone() = 0;
};

// 派生自Prototype,实现Clone方法
class ConcreatePrototype1 : public Prototype
{
public:
ConcreatePrototype1();
ConcreatePrototype1(const ConcreatePrototype1&);
virtual ~ConcreatePrototype1();

virtual Prototype* Clone();
};

// 派生自Prototype,实现Clone方法
class ConcreatePrototype2 : public Prototype
{
public:
ConcreatePrototype2();
ConcreatePrototype2(const ConcreatePrototype2&);
virtual ~ConcreatePrototype2();

virtual Prototype* Clone();
};

#endif /* PROTOTYPE_H_ */

Prototype.cpp:

//============================================================================
// Name        : Prototype.cpp
// Author      : yan chao
// Version     :
// Copyright   : Your copyright notice
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
//============================================================================

#include "Prototype.h"
#include

ConcreatePrototype1::ConcreatePrototype1()
{
std::cout << "construction of ConcreatePrototype1n" << std::endl;
}

ConcreatePrototype1::~ConcreatePrototype1()
{
std::cout << "destruction of ConcreatePrototype1n"<< std::endl;
}

ConcreatePrototype1::ConcreatePrototype1(const ConcreatePrototype1&)
{
std::cout << "copy construction of ConcreatePrototype1n"<< std::endl;
}

Prototype* ConcreatePrototype1::Clone()
{
return new ConcreatePrototype1(*this);
}

ConcreatePrototype2::ConcreatePrototype2()
{
std::cout << "construction of ConcreatePrototype2n"<< std::endl;
}

ConcreatePrototype2::~ConcreatePrototype2()
{
std::cout << "destruction of ConcreatePrototype2n"<< std::endl;
}

ConcreatePrototype2::ConcreatePrototype2(const ConcreatePrototype2&)
{
std::cout << "copy construction of ConcreatePrototype2n"<< std::endl;
}

Prototype* ConcreatePrototype2::Clone()
{
return new ConcreatePrototype2(*this);
}

testMain.cpp:

/*
* testMain.cpp
*
* Created on: 2013-6-23
* Author: yan chao
*/

#include "Prototype.h"
#include

int main()
{
Prototype* pPrototype1 = new ConcreatePrototype1();
Prototype* pPrototype2 = pPrototype1->Clone();

Prototype* pPrototype3 = new ConcreatePrototype2();
Prototype* pPrototype4 = pPrototype3->Clone();

delete pPrototype1;
delete pPrototype2;
delete pPrototype3;
delete pPrototype4;

system("pause");

return 0;
}

运行结果：

construction of ConcreatePrototype1n
copy construction of ConcreatePrototype1n
construction of ConcreatePrototype2n
copy construction of ConcreatePrototype2n
destruction of ConcreatePrototype1n
destruction of ConcreatePrototype1n
destruction of ConcreatePrototype2n
destruction of ConcreatePrototype2n

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