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8.原型模式(Prototype)

article 2025/2/3 19:59:03

动机

在软件系统中，经常面临着某些结构复杂的对象的创建工作；由于需求的变化，这些对象经常面临着剧烈的变化，但是它们却拥有比较稳定一致的接口。

之前的工厂方法和抽象工厂将抽象基类和具体的实现分开。原型模式也差不多，但是原型模式将抽象基类合并。

原型模式的应用场景

原型模式特别适用于以下场景：

对象的创建过程比较复杂或耗时。
需要动态创建对象，且对象的类型在运行时才能确定。
需要避免重复初始化对象的开销。

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>

// 抽象类
class ISplitter {
public:
    virtual void split() = 0;
    virtual std::unique_ptr<ISplitter> clone() const = 0; // 返回一个智能指针
    virtual ~ISplitter() {}
};

// 二进制拆分器
class BinarySplitter : public ISplitter {
private:
    std::string data; // 假设这是需要拆分的二进制数据
public:
    BinarySplitter(const std::string& data) : data(data) {}

    void split() override {
        std::cout << "Splitting binary data: " << data << std::endl;
        // 具体的二进制拆分逻辑
    }

    std::unique_ptr<ISplitter> clone() const override {
        return std::make_unique<BinarySplitter>(*this); // 深拷贝
    }
};

// 文本拆分器
class TxtSplitter : public ISplitter {
private:
    std::string data; // 假设这是需要拆分的文本数据
public:
    TxtSplitter(const std::string& data) : data(data) {}

    void split() override {
        std::cout << "Splitting text data: " << data << std::endl;
        // 具体的文本拆分逻辑
    }

    std::unique_ptr<ISplitter> clone() const override {
        return std::make_unique<TxtSplitter>(*this); // 深拷贝
    }
};

// 使用示例
int main() {
    // 创建原始对象
    BinarySplitter binarySplitter("01010101");
    TxtSplitter txtSplitter("Hello, World!");

    // 克隆对象
    std::unique_ptr<ISplitter> binaryClone = binarySplitter.clone();
    std::unique_ptr<ISplitter> txtClone = txtSplitter.clone();

    // 使用克隆对象
    binaryClone->split();
    txtClone->split();

    return 0;
}