本系列部落格示例程式碼均為C++程式碼，個人之言，請持懷疑態度參考。如有錯誤，歡迎留言指正。

什麼是原型模式

建立一個應用需要由很多元件構成，原型模式旨在通過給工廠傳遞原型例項，讓後工廠通過拷貝構造這些原型來元件應用。
舉個例子：在abstract模式中有貪吃蛇遊戲的例子。他每實現一種模式，都需要寫一個snakeFactory的子類。如果用原型模式的話則不需要建立辣麼多子類，通過傳遞不同的原型就可以了。

示例程式碼

示例程式碼有點長，建議把程式碼直接拷貝到VS專案中除錯 。

//maze.h檔案 
#ifndef MAZE_H
#define MAZE_H
#include <iostream>
using namespace std;
/************************************************************************/
 

/* 這是一個簡單的迷宮遊戲的例子，程式碼只是示意設計模式                                                                     */
/************************************************************************/
//迷宮類
class Maze
{
public:
    Maze();
    ~Maze();
    Maze(const Maze &);  //拷貝構造  這裡需要用深拷貝，而不是使用預設的拷貝建構函式
    virtual Maze* clone();  //克隆函式，一些克隆出例項的一個副本 並且返回其指標  
 


    virtual void dis();  
private:
};

//房間類
class Room
{
public:
    Room();
    ~Room();

    Room(Room & other);
    virtual Room* clone();

    virtual void dis();

private:

};

//牆壁類  預設為牆壁1號，也是牆壁的基類；這個可以根據實際設計，也可以寫成一個抽象類
class Wall
{
public:
    Wall();
    ~Wall();
    Wall(Wall &other);

    virtual Wall* clone();

    virtual void
 
 dis();

private:

};

//繼承牆壁1號  並且改進 成為 牆壁2號  
class Wall_2:public Wall
{
public:
    Wall_2();
    ~Wall_2();

    //子類必須重新實現Clone 並實現相應的拷貝構造器
    Wall_2(const Wall_2 &other);
    Wall *clone();
    void init(int a,int b);   //初始化並非必須的，根據情況實現

    void dis();
private:

};


//迷宮的抽象工廠
class MazeFactory
{
public:
    MazeFactory();
    ~MazeFactory();

    virtual Wall* makeWall() const=0;
    virtual Room *makeRoom() const=0;
    virtual Maze *makeMaze() const = 0;
private:

};

class Pro_MazeFactory: public MazeFactory
{
public:
    Pro_MazeFactory();
    ~Pro_MazeFactory();
    /*以原型為引數的構造器*/
    Pro_MazeFactory(Wall*, Room *,Maze *);
    /*重寫基類方法*/
    Wall* makeWall() const;
    Room *makeRoom() const;
    Maze *makeMaze() const;

private:
    Wall * _pro_wall;
    Room *_pro_room;
    Maze *_pro_maze;
};



//客戶的類，用來組織遊戲邏輯  
class Game
{
public:
    Game();
    ~Game();

    Maze * creat_game(MazeFactory& factory);
private:

};


#endif


//maze.cpp檔案
#include "maze.h"

MazeFactory::MazeFactory()
{
}

MazeFactory::~MazeFactory()
{
}

Room::Room()
{
}

Room::Room(Room & other)
{
    /**拷貝構造的程式碼**/
}

Room* Room::clone()
{
    return new Room(*this); 
}

void Room::dis()
{
    cout << "我是房間1號" << endl;
}

Room::~Room()
{
}

Wall::Wall()
{
}

Wall::Wall(Wall &other)
{
    /**拷貝構造的程式碼**/

}

Wall* Wall::clone()
{
    return new Wall(*this);
}

void Wall::dis()
{
    cout << "我是Wall 1號" << endl;
}

Wall::~Wall()
{
}

Maze::Maze()
{
}

Maze::Maze(const Maze &)
{
    /**拷貝構造的程式碼**/
}

Maze::~Maze()
{
}

Maze* Maze::clone()
{
    return new Maze(*this);  //呼叫拷貝構造器
}

void Maze::dis()
{
    cout << "我是迷宮1號" << endl;
}

Wall_2::Wall_2()
{
}

Wall_2::Wall_2(const Wall_2 &other)
{
    /****/
}

Wall * Wall_2::clone()
{
    return new Wall_2(*this);
}

Wall * Wall_2::init(int a,int b)
{
    /*做一些初始化工作*/
}

Wall_2::~Wall_2()
{
}

void Wall_2::dis()
{
    cout << "我是牆壁2號" << endl;
}


Game::Game()
{
}

Game::~Game()
{
}

Maze * Game::creat_game(MazeFactory& factory)
{
    Maze *amaze=factory.makeMaze();
    Room *room = factory.makeRoom();
    Wall* wall = factory.makeWall();
    /* 其他的邏輯程式碼   */
    amaze->dis();
    room->dis();
    wall->dis();
    return amaze;
}

Pro_MazeFactory::Pro_MazeFactory()
{
}

Pro_MazeFactory::Pro_MazeFactory(Wall* w, Room * r,Maze *m)
{
    _pro_room = r;
    _pro_wall = w;
    _pro_maze = m;
}

Wall* Pro_MazeFactory::makeWall() const
{
    return _pro_wall->clone();
}

Room * Pro_MazeFactory::makeRoom() const
{
    return _pro_room->clone();
}

Maze * Pro_MazeFactory::makeMaze() const
{
    return _pro_maze->clone();
}

Pro_MazeFactory::~Pro_MazeFactory()
{
}



//main.cpp檔案 
#include <iostream>
using namespace std;

#include "maze.h"
int main()
{
    Game game;
    Pro_MazeFactory factory(new Wall, new Room, new Maze);  //傳遞原型例項給工廠  這是第一種組合  迷宮1號 牆壁1號  房間1號 
    Maze* m = game.creat_game(factory);
    cout << "---完美分割線----" << endl;
    Pro_MazeFactory factory_2(new Wall_2, new Room, new Maze); //傳遞原型例項給工廠  這是第二種組合  迷宮1號 牆壁2號  房間1號 
    Maze *m_2 = game.creat_game(factory_2);

    getchar();
    return 0;
}

提示：示例程式碼是沒有提供 記憶體釋放的方法的 也就是說這份程式碼是有記憶體洩漏的缺陷，不過作為示例程式碼，旨在理解何為原型模式。如果在實際專案中 必須提供釋放記憶體的程式碼 。

適用性

• 當實力化的類是在執行時刻指定時，比如通過動態裝載。
• 當一個類的例項只能有幾種不同的狀態組合中的一種時。

效果

原型模式的效果有很多是與abstract、builder重疊的
他的一些獨特的特點 ：

• 可以動態的增刪在執行時刻
• 無需通過新建子類就可以得到新的類，極大的減少了系統所需要類的數目。
• 允許例項化複雜的、使用者定義的結構。比如，每次多次使用的特定子電路，遊戲中多次使用的特定場景等。

實現

實現在程式碼中已經做過註釋了，可以做如下概括：

• 實現克隆操作
• 初始化克隆物件
• 使用一個原型管理器，當系統中的原型數目不確定時，要保持一個可用原型的登錄檔。這個在程式碼示例中並沒實現，自己根據需要實現就可以了。

轉載請註明出處 小風code www.breeziness.cn