[创建型模型] 原型模式

一 介绍

原型设计模式，允许通过复制已有对象的实例，来创建新的对象，并且不需要显示的实例化过程。

目的是通过复制现有对象来创建新对象，从而减少了对象的实例化开销。(避免了一些数据的初始化,读取,加载数据，资源的获取等)

二 原理

1. 定义一个原型接口：首先需要定义一个原型接口，通常是一个抽象类或接口，其中声明了一个克隆方法用于复制对象。

2. 实现原型类：创建具体的原型类，实现原型接口，并实现克隆方法，该方法用于返回当前对象的副本。

3. 使用克隆方法创建新对象：当需要创建新对象时，调用原型对象的克隆方法，从而生成一个新的对象实例。并且克隆这个对象不需要使用构造函数。

三 使用场景

• 对象创建开销大：当对象的创建过程涉及到复杂的初始化操作或需要大量资源时，使用原型模式可以避免重复执行这些操作，提高性能。

• c避免构造函数复杂度：当一个类的构造函数非常复杂，或者构造函数的参数组合非常多时，使用原型模式可以避免构造函数的复杂度，通过克隆现有对象来创建新对象。

• 需要避免继承的代价：在某些情况下，由于类的结构复杂性或者多重继承的问题，继承不是一个好的选择。此时，原型模式可以作为一个替代方案，通过复制现有对象来创建新对象，而不需要通过继承来实现。

• 保护对象的成员变量：有时候需要创建一个对象的副本，并对副本进行修改，而不影响原始对象。使用原型模式可以很容易地实现这一点，因为克隆对象与原始对象相互独立。

四 理解

• 简单来说,就是克隆，并且当这个对象的初始化，已经构造函数的传参，或者其他操作比较复杂时，使用原型模式来简化这种操作是及其方便的。
• 使用原型模式,可以更加灵活，因为我们可以将调用接口设置为多态。也就是说，克隆可能会在父类和子类之间进行，并且可能是动态的，很明显通过父类的拷贝构造函数无法实现对子类对象的拷贝。
• 原型模式的实现主要是clone接口,但同时也要注意深浅拷贝的问题。

五 UML类图

六 代码实现

#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;

class CloneTrooper
{
public:
    virtual CloneTrooper* clone() = 0;
    virtual void arms() = 0;
    virtual ~CloneTrooper(){}
};


class CloneTrooperNavy : public CloneTrooper
{
public:
    virtual CloneTrooperNavy* clone() override
    {
        return new CloneTrooperNavy(*this);
    }
    virtual void arms() override
    {
        cout<<"海军052D驱逐舰"<<endl;
    }
    virtual ~CloneTrooperNavy(){}
};

class CloneTrooperArmy : public CloneTrooper
{
public:
    virtual CloneTrooperArmy* clone()override
    {
        return new CloneTrooperArmy(*this);
    }
    virtual void arms() override
    {
        cout<<"陆军合成旅"<<endl;
    }
    virtual ~CloneTrooperArmy(){}
};


int main()
{
    SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);
    CloneTrooper* obj = new CloneTrooperNavy;
    CloneTrooper* Trooper = obj->clone();
    Trooper->arms();

    obj = new CloneTrooperArmy;
    Trooper = obj->clone();
    Trooper->arms();
    delete Trooper;
    delete obj;
    return 0;
}