- 1. Ziele
- 2. Probleme
- 3. Diskussion
- 4. Struktur
- 5. Beispiel
- 6. Kontrollliste
- 7. Faustregeln
Ziele
- Geben Sie die zu erstellenden Objekttypen mithilfe der Prototypinstanz an und erstellen Sie neue Objekte, indem Sie diesen Prototyp kopieren.
- Erstellen Sie eine Instanz der Klasse, die als Quelle für alle zukünftigen Instanzen verwendet werden soll.
- Der neue Betreiber gilt als schädlich
Probleme
Eine Anwendung ist fest mit der Klasse eines Objekts verbunden, wenn der new-Operator verwendet wird.
Diskussion
Deklarieren Sie eine abstrakte Basisklasse, die eine rein virtuelle Methode "Klon" definiert und ein Wörterbuch aller "geklonten" konkret abgeleiteten Klassen verwaltet. Jede Klasse, die die Fähigkeit "polymorpher Konstruktor" benötigt: leitet sich von einer abstrakten Basisklasse ab, registriert ihre prototypische Instanz und implementiert die Operation clone().
Anstatt Code zu schreiben, der den new-Operator für den Namen der abgeleiteten Klasse aufruft, ruft der Client dann die "Klon"-Operation für die abstrakte Basisklasse auf und stellt eine Zeichenfolge oder einen nummerierten Datentyp bereit, der die bestimmte gewünschte abgeleitete Klasse bezeichnet.
Struktur
Die Fabrik weiß, wie sie den richtigen Prototypen findet, und jede Klasse weiß, wie sie neue Instanzen von sich selbst erzeugt.
Beispiel
Die Prototypvorlage gibt den Typ der Objekte an, die mit dem Prototyp erstellt wurden. Prototypen neuer Produkte werden oft vor der vollständigen Produktion gebaut, aber in diesem Beispiel ist der Prototyp passiv und nimmt nicht am Kopieren teil. Die mitotische Zellteilung, die zu zwei identischen Zellen führt, ist ein Beispiel für einen Prototyp, der eine aktive Rolle beim Kopieren spielt und daher ein Prototypmuster aufweist. Wenn sich eine Zelle teilt, erscheinen zwei identische Genotyp-Zellen. Mit anderen Worten, die Zelle klont sich selbst.
Kontrollliste
- Fügen Sie der bestehenden Klassenhierarchie die Methode "Klonen" hinzu
- Erstellen Sie eine "Registrierung", die einen Cache von Prototypobjekten verwaltet. Die Registrierung kann in einer neuen Factory-Klasse oder in einer Basisklasse gekapselt werden.
- Erstellen Sie eine Factory-Methode, die: Argumente annehmen kann (oder auch nicht), das richtige Prototypobjekt findet, clone() für dieses Objekt aufruft und das Ergebnis zurückgibt.
- Der Client ersetzt alle Aufrufe des neuen Operators durch Aufrufe der Factory-Methode.
Faustregeln
- Manchmal sind die Erstellungsmuster Konkurrenten: Es gibt Zeiten, in denen Sie Prototype oder Abstract Factory verwenden können. In anderen Fällen ergänzen sie sich: Eine Abstract Factory kann eine Reihe von Prototypen speichern, aus denen Objekte geklont und zurückgegeben werden können. Abstract Factory, Builder und Prototype können Singleton in ihren Implementierungen verwenden.
- Abstrakte Factory-Klassen werden oft mit Factory-Methoden implementiert, aber sie können mit Prototype implementiert werden.
- Factory-Methode: Erstellung durch Vererbung. Prototyp: Erstellung per Delegation.
- Oft beginnen Projekte mit der Factory-Methode (weniger komplex, anpassbar, Unterklassen nehmen zu) und entwickeln sich zu Abstract Factory, Prototype oder Builder (flexibler, komplexer), wenn der Entwickler feststellt, dass mehr Flexibilität erforderlich ist.
- Der Prototyp benötigt keine Unterklassen, aber er erfordert eine "Initialisierungs"-Operation. Eine Factory-Methode erfordert das Erstellen von Unterklassen, erfordert jedoch keine Initialisierung.
- Konstrukte, die häufig die Muster Composite und Decorator verwenden, können häufig auch Prototype verwenden.
- Der Prototyp erstellt eine Instanz der Klasse, die als Ersteller aller zukünftigen Instanzen verwendet wird.
- Prototypen sind nützlich, wenn die Objektinitialisierung teuer ist und Sie geringfügige Änderungen an den Initialisierungsparametern erwarten. In diesem Zusammenhang kann Prototype kostspieliges „Building from scratch“ vermeiden und das billige Klonen eines vorinitialisierten Prototyps unterstützen.
- Prototype ist einzigartig unter anderen Erstellungsmustern, da es keine Klasse benötigt, sondern nur ein Objekt. Objektorientierte Sprachen wie Self und Omega, die auf Klassen verzichten, verlassen sich vollständig auf Prototypen, um neue Objekte zu erstellen.
