设计模式之原型模式Prototype的C++实现

1、原型模式提出

在软件功能设计中，经常面临着“某些结构复杂的对象”的创建工作，且创建的对象想拥有其他对象在某一刻的状态，则可以使用原型模型。原型模型是通过拷贝构造函数来创建对象，并且该对象拥有其他对象在某一刻的状态。

2、需求描述

设计产品A，B，这个产品有重量和单价，输出产品的价格。

3、原型模式代码实现

#include <iostream>
namespace factModel{
class AbsProduct{
public:AbsProduct(int kg,int price):m_kg(kg),m_price(price){};virtual void salePrice()=0;virtual AbsProduct* clone()=0;virtual ~AbsProduct()=default;
protected:int m_kg;int m_price;
};
class ProductA:public AbsProduct
{
public:ProductA(int kg,int price):AbsProduct(kg,price){};ProductA(const ProductA& org):AbsProduct(org.m_kg,org.m_price){this->m_kg = org.m_kg;this->m_price = org.m_kg;};virtual AbsProduct* clone() override{return new ProductA(this->m_kg,this->m_price);};virtual void salePrice()override{std::cout << "ProductA Info "<< m_kg << "kg, price " << m_price << ", sale " << m_kg * m_price<<"."<< std::endl;};~ProductA()=default;
};class ProductB:public AbsProduct
{
public:ProductB(int kg,int price):AbsProduct(kg,price){};ProductB(const ProductB& org):AbsProduct(org.m_kg,org.m_price){this->m_kg = org.m_kg;this->m_price = org.m_kg;};virtual AbsProduct* clone()override{return new ProductB(this->m_kg,this->m_price);};virtual void salePrice()override{std::cout << "ProductB Info "<< m_kg << "kg, price " << m_price << ", sale " << m_kg * m_price<<"."<< std::endl;};~ProductB()=default;
};//有构造参数时，是需要的具体工厂的,因为设计模式一般将new隔离在其他的文件中。（否则使用时就需要AbsProduct *pA = new ProductA(2,8);)
class AbsFact{
public:AbsFact()=default;virtual ~AbsFact()=default;virtual AbsProduct* createProduct()=0;
};
class FactA:public AbsFact
{
public:FactA()=default;~FactA()=default;virtual AbsProduct* createProduct()override{AbsProduct* tmp = new ProductA(2,8);return tmp;}
};class Use
{
public:AbsProduct* product;void setFactory(AbsProduct* pf){product = pf;};    //或者在构造函数中添加初始化字段值void saleProducts(){product->salePrice();}
};
}int main()
{//创建方式1：通过工厂方法模式隔离ProductA的newfactModel::AbsFact* pFactA = new factModel::FactA();factModel::AbsProduct *pPdtA = pFactA->createProduct();factModel::AbsProduct* pCloneA = pPdtA->clone();factModel::Use objA;objA.setFactory(pCloneA);objA.saleProducts();//创建方式2：直接使用new ProductB的方式创建对象factModel::AbsProduct *pPdtB = new factModel::ProductB(3,12);factModel::AbsProduct* pCloneB = pPdtB->clone();factModel::Use objB;objB.setFactory(pCloneB);objB.saleProducts();delete pFactA;pFactA = nullptr;delete pPdtA;pPdtA = nullptr;delete pCloneA;pCloneA = nullptr;delete pPdtB;pPdtB = nullptr;delete pCloneB;pCloneB = nullptr;return 0;
}

运行结果如下：

 上面代码main函数中的创建方式根据实际情况选择，如果想隔离new，则使用方式1。原型模式的优点是将创建对象（该新创建的对象具有其他对象的状态，但与其他对象的地址区域是相互独立的）变得比较简洁。