Шаблони проектування, що породжують - Прототип

Prototype, шаблоны проектирования, Прототип, abstract

Голи

• Вказати типи об'єктів для створення з використанням екземпляра прототипу та створити нові об'єкти, скопіювавши цей прототип.
• Створити один екземпляр класу для використання як вихідника всіх майбутніх екземплярів.
• Оператор new вважається шкідливим

Проблеми

Програма має жорстку прив'язку до класу об'єкта під час використання оператора new.

Обговорення

Оголосіть абстрактний базовий клас, який визначає чистий віртуальний метод clone і підтримує словник усіх клонованих конкретних похідних класів. Будь-який клас, який потребує можливості «поліморфного конструктора»: витягується з абстрактного базового класу, реєструє його прототипний екземпляр та реалізує операцію clone().

Потім клієнт замість писати код, який викликає оператор new на ім'я похідного класу, викликає операцію «clone» в абстрактному базовому класі, надаючи рядковий або нумерований тип даних, який позначає конкретний похідний клас.

Структура

Фабрика знає, як знайти правильний прототип, і кожен клас знає, як породжувати нові екземпляри себе.

Приклад

Шаблон Prototype вказує тип об'єктів, які створюються з використанням прототипу. p align="justify"> Прототипи нових продуктів часто будуються до повного виробництва, але в цьому прикладі прототип є пасивним і не бере участі в копіюванні. Мітотичний поділ клітини, що призводить до двох ідентичних клітин, є прикладом прототипу, який відіграє активну роль у копіюванні і таким чином демонструє зразок прототипу. Коли клітина розщеплюється, з'являються дві клітини ідентичного генотипу. Іншими словами, клітина сама себе клонує.

Контрольний список

1. Додати метод "clone" до існуючої ієрархії класів
2. Створіть реєстр, який підтримує кеш прототипових об'єктів. Реєстр може бути інкапсульований у новий клас Factory або базовий клас.
3. Створіть фабричний метод, який: може (або може бути ні) приймати аргументи, знаходити правильний об'єкт-прототип, викликати clone() для цього об'єкта та повертати результат.
4. Клієнт замінює всі виклики оператора на нові виклики заводського методу.

Емпіричні правила

• Іноді шаблонами створення є конкуренти: трапляються випадки, коли можна використовувати Prototype або Abstract Factory. В інших випадках вони доповнюють один одного: Abstract Factory може зберігати набір прототипів, з яких можна клонувати та повертати об'єкти. Abstract Factory, Builder та Prototype можуть використовувати Singleton у своїх реалізаціях.
• Класи Abstract Factory часто реалізуються за допомогою Factory Methods, але вони можуть бути реалізовані за допомогою Prototype.
• Фабричний метод: створення через успадкування. Прототип: створення делегування.
• Часто проекти починаються з використання Factory Method (менш складні, настроювані, підкласи розмножуються) і розвиваються в напрямку Abstract Factory, Prototype або Builder (гнучкіші, складніші), оскільки розробник виявляє, що потрібно більше гнучкості.
• Прототип не вимагає підкласів, але для цього потрібна операція "іnitіalize". Фабричний метод потребує підкласифікації, але не вимагає ініціалізації.
• Конструкції, які часто використовують шаблони Composite та Decorator, часто можуть також використовувати Prototype.
• Прототип створює один екземпляр класу для використання як творця всіх майбутніх екземплярів.
• Прототипи корисні, коли ініціалізація об'єктів коштує дорого, і ви очікуєте незначних змін параметрів ініціалізації. У цьому контексті Prototype може уникнути дорогого «створення з нуля» та підтримувати дешеве клонування попередньо ініціалізованого прототипу.
• Прототип унікальний серед інших шаблонів створення, оскільки для нього не потрібний клас – лише об'єкт. Об'єктно-орієнтовані мови, такі як Self та Omega, які усувають класи, повністю покладаються на прототипи для створення нових об'єктів.