零、原型模式

• 什麼是原型模式：
  原型模式無非就是克隆一個物件，其最簡單的形式就是一個 clone() 函式，接受一個物件作為輸入引數，返回輸入物件的一個副本。在 Python 中可以使用 copy.deepcopy() 函式來完成。

• 什麼是副本：
  一個物件在 某一時間點 的 完全 複製，時間是一個重要元素，因為它會影響克隆所包含的內容。

• 引用和副本間的區別：
  如果A和B都持有同一個物件的引用，那麼A修改物件後，B就能看到物件的修改，反之亦然。
  如果A和B都持有一個物件的副本，呢麼A修改所持有的副本，B是看不到修改的，反之亦然。因為A和B所持有的副本是兩個獨立的記憶體地址。

一、身邊的例子

• 細胞的分裂。細胞核分裂產生兩個新的細胞核，這兩個細胞都具有原來細胞相同的染色體、DNA等。
• VTK（視覺化工具套件）。VTK是一個開源的跨平臺的系統，用於三位計算圖形和圖片處理以及視覺化。VTK利用原型模式來建立幾何元素。
• Python中很多應用也都使用了原型模式。

二、什麼情況下使用

1. 當我們已有一個物件，並希望建立該物件的一個完整副本時；
2. 在我們知道物件的某些本分會被改變，但有希望保持原有的物件不變時；
3. 我們想複製一個複雜的物件時。

三、應用案例

下面我們來看一個案例，利用原型模式展示一個圖書的各個版本資訊

import copy
from collections import
 
 OrderedDict


class Book:
    def __init__(self, name, authors, price, **rest):
        '''rest的例子有：出版商、長度、標籤、出版日期'''
        self.name = name
        self.authors = authors
        self.price = price
        self.__dict__.update(rest)

    def __str__(self):
        mylist = []
        ordered = OrderedDict(sorted(self.__dict__.items()))
        for
 
 i in ordered.keys():
            mylist.append('{}：{}'.format(i, ordered[i]))
            if i == 'price':
                mylist.append('$')
            mylist.append('\n')
        return ''.join(mylist)


class Prototype:
    def __init__(self):
        self.objects = dict()

    def register(self, identifiter, obj):
        self.objects[identifiter] = obj

    def unregister(self, identifier):
        del self.objects[identifier]

    def clone(self, identifier, **attr):
        found = self.objects.get(identifier)
        if not found:
            raise ValueError('Incorrect object identifier:{}'.format(identifier))
        obj = copy.deepcopy(found)
        obj.__dict__.update(attr)
        return obj


def main():
    b1 = Book('The Cprogramming Language', ('Brian W.Kernighan', 'Dennis M.Ritchie'), price=118,
              publisher='Prentice Hall', length=228, publication_date='1978-02-22',
              tags=('C', 'programming', 'algorithma', 'algorihma', 'data structures'))

    prototype = Prototype()
    cid = 'k&r-first'
    prototype.register(cid, b1)
    b2 = prototype.clone(cid, name='The CProgramming Language(ANSI)', price=48.99, length=274,
                         publication_date='1988-04-01', edition=2)
    for i in (b1, b2):
        print(i)
    print('ID b1:{}!= ID b2:{}'.format(id(b1), id(b2)))


if __name__ == '__main__':
    main()