原型模式 - 杰尔马66军团

苏丙榅2022-09-012023-04-06

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1. 克隆人

在海贼王世界中，杰尔马王国拥有一支强大的科学作战部队 – 杰尔马66军团，其先锋是文斯莫克家族，他们作为雇佣军活跃在世界各地。

这支部队战斗力强悍，没有情感，不畏生死，勇往直前。从某种意义上来讲，他们不能被称之为人，因为他们是科学的结晶，他们都出自文斯莫克·伽治之手。

伽治曾和海贼世界中的顶级科学家贝加庞克是同事，一起发现了血统因子，于是才有了现在这么多的杰尔马士兵，对，你没有看错他们都是被克隆出来的。

克隆是一种最直接、最快捷的创建新对象的方式，它不仅隐藏了创建新对象的诸多细节，还保留了源对象的属性信息，保证了这两个对象能够一模一样。

从血统因子到士兵这是一个复杂而又艰辛的过程，一旦研发成功，之后的事情就是基于母体进行复制（克隆）。我猜伽治不仅是一名科学家，可能还是一位架构师，因为他懂设计模式，这种制作克隆人的模式就是原型模式。

原型模式就是能够复制已有的对象，而又无需使代码依赖它们所属的类。换种说法，就是通过已有对象克隆出另一个新的对象，并且克隆这个对象不需要使用构造函数。

2. 这是在脱了裤子放屁吗

懂C++的亲们看了上面关于原型模式的描述肯定是满脑子问号。因为在C++中只要定义一个类，这个类就默认自带六大函数，其中一个就是拷贝构造函数，这个函数的作用就是通过一个已有对象克隆出一个新的对象。一个拷贝构造函数就能搞定的事情为啥还要搞出一种设计模式呢？

这是脱了裤子放屁吗？肯定不是，因为这里边还隐藏着一个细节。

对于伽治来说，他可能想通过一代士兵克隆出更优秀的二代士兵
对于程序猿来说，我们可能想要通父类指针或引用把指向的子类对象克隆出来

通过这个描述，就可以从里面挖掘出一个重要的信息：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，其实这就是一个多态，我们需要给父类提供一个克隆函数并且是一个虚函数。

现在逻辑关系已经说明白了，来看一下对应UML类图

3. 量产士兵

根据上面的UML类图，我们就可以把对应的代码写出了，示例代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class GermaSoldier
{
public:
    virtual GermaSoldier* clone() = 0;
    virtual string whoAmI() = 0;
    virtual ~GermaSoldier() {}
};

class Soldier66 : public GermaSoldier
{
public:
    GermaSoldier* clone() override
    {
        return new Soldier66(*this);
    }
    string whoAmI() override
    {
        return string("我是杰尔马66的超级士兵!!!");
    }
};

class Soldier67 : public GermaSoldier
{
public:
    GermaSoldier* clone()
    {
        return new Soldier67(*this);
    }
    string whoAmI() override
    {
        return string("我是杰尔马67的超级士兵!!!");
    }
};

int main()
{
    GermaSoldier* obj = new Soldier66;
    GermaSoldier* soldier = obj->clone();
    cout << soldier->whoAmI() << endl;
    delete soldier;
    delete obj;

    obj = new Soldier67;
    soldier = obj->clone();
    cout << soldier->whoAmI() << endl;
    delete soldier;
    delete obj;
}