信息系统工程——原型模式.ppt

1、设计模式之 原型模式,Prototype,目录Content,原型模式定义,原型模式就是通过一个原型对象来表明要创建的对象类型，然后用复制这个原型对象的方法来创建更多同类型的对象。 原型模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，根本无需知道任何如何创建的细节。,1.原型模式的概念及特点,为什么需要原型模式？,在画图工具里，要画圆只需要拖动工具条的画圆工具到绘图区即可，而不需要从头开始一点一点地画一个圆，而且如果需要不同的大小和颜色的圆，只需要复制几个圆，然后再修改他们的大小和颜色即可。这就给使用者带来了很大的方便，即使用者不需要知道对象是如何创建的，只需要复制一个已有的对象，然后在其上面进行

2、修改以得到自己想要的对象，这就是原型模式的具体应用。,1.原型模式的概念及特点,为什么需要原型模式？,引入原型模式的本质在于利用已有的一个原型对象，快速的生成和原型对象一样的实例。你有一个A的实例a: A a = new A();现在你想生成和A一样的一个实例b，按照原型模式，应该是这样：A b = a. Clone();而不是重新再new一个A对象。通过上面这句话就可以得到一个和a一样的实例，确切的说，应该是它们的数据成员是一样的。原型模式模式是返回了一个A对象而没有使用new操作。,1.原型模式的概念及特点,原型模式与工厂模式的异同,原型模式应用于希望系统独立于产品的创建、表示和构成时，这

3、和工厂模式很类似。事实上，和工厂模式相同的是，原型模式同样对客户隐藏了对象的创建工作，但是，与工厂模式通过对一个类进行实例化来构造新对象不同的是，原型模式是通过拷贝一个现有对象生成新对象的。工厂模式适用于产品种类有限的情况下，当产品数量巨大或需要提供动态产品增删等性能时，使用原型模式具有更强的适应性。,原型模式的一般结构,原型模式的一般结构如下：,原型模式的一般结构,客户角色：客户调用端，客户使用原型对象复制出需要的对象。 抽象原型角色：定义一个原型的抽象定义，其中包含一个复制自身的接口。 具体原型角色：作为原型被复制的具体对象，需实现抽象原型所定义的接口。,原型管理器角色：该角色用于创建具体

4、的原型类对象，并且记录每一个被创建的对象并且把已经创建过的对象保存下来。换句话说就是先创建对象并将其保存下来（由管理器完成）然后利用Clone()方法来创建新对象,原型模式示例,背景： 前几天，我很不幸把屋门的钥匙给弄丢了，结果进不了家门。万幸的是，舍友那儿还有一把，于是第二天我拿了她的那把去配钥匙。另外，她还让我顺便给她配一把橱柜的钥匙。现在配个钥匙真是简单，把钥匙给他，他直接找一个合适的钥匙胚子，把我的钥匙夹在配钥匙机的一端，胚子夹在另一端，一开电源，一把标尺比着我的钥匙齿型走一遍，砂轮就在胚子上复制出一把钥匙来！一分钟不到，两把新钥匙就搞定了！,使用UML序列图直观解释,使用类图描述,程

5、序代码如下：,namespace 原型模式 . /抽象钥匙原型 public abstract class Key . private string name; public string Name . get . return name; set . name = value; private string owner; public string Owner . get . return owner; set . owner = value; public Key(string name, string owner) . = name; this.owner = own

6、er; /钥匙复制自身的抽象定义 public abstract Key Clone(); ,/大门钥匙 public class GateKey : Key .public GateKey(string owner) : base(Gate Key, owner) . public override Key Clone() . return new GateKey(this.Owner); /橱柜钥匙 public class CabinetKey : Key .public CabinetKey(string owner) : base(Cabinet Key, owner) . publ

7、ic override Key Clone() . return new CabinetKey(this.Owner); ,/客户调用方法 public class Client . public static void Main(string args) . Key oldGateKey, newGateKey, oldCabinetKey, newCabinetKey; oldGateKey = new GateKey(“Him); newGateKey = oldGateKey.Clone(); newGateKey.Owner = Me; oldCabinetKey = new Cab

8、inetKey(Me); newCabinetKey = oldCabinetKey.Clone(); newCabinetKey.Owner = “Him; Console.WriteLine(oldGateKey); Console.WriteLine(newGateKey); Console.WriteLine(oldCabinetKey); Console.WriteLine(newCabinetKey); ,原型管理器的应用,public class KeyManager . private System.Collections.Hashtable keys = new System

9、.Collections.Hashtable(); public Key thisstring name . set . keys.Add(name, value); get . return (Key)keysname; ,/客户调用方法 public class Client . public static void Main(string args) . KeyManager keyManager = new KeyManager(); keyManagergate = new GateKey( Him ); keyManagerkey2 = new GeneralKey(key2, H

10、im ); keyManagerkey3 = new GeneralKey(key3, Him ); keyManagerkey4 = new GeneralKey(key4, “Him); keyManagerkey5 = new GeneralKey(key5, Him ); Key newKey = (Key)keyManagerkey2.Clone(); newKey.Name = Office; newKey.Owner = Me; ,原型模式的优点,1、运行时刻增加和删除产品。 2、改变值以指定新对象。 3、改变结构以指定新对象。 4、减少子类的构造。 5、用类动态配置应用。,原型模式的缺点,Prototype模式最主要缺点就是每个类必须配备一个克隆方法，而且这个克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对全新的类来说不是很难，但对已有的类进行改造时不一定是件容易的事。,原型模式实现要点,使用一个原型管理器。当一个系统中原型数目不固定时，要保持一个可用原型的注册表。客户不会自己来管理原型，但会在注册表中存储和检索原型。客户在克隆一个原型前会向注册表请求该原型。