原型模式的工作原理很简单：将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝自己来实现创建过程。由于在软件系统中我们经常会遇到需要创建多个相同或者相似对象的情况，因此原型模式在真实开发中的使用频率还是非常高的。原型模式是一种“另类”的创建型模式，创建克隆对象的工厂就是原型类自身，工厂方法由克隆方法来实现。

      需要注意的是通过克隆方法所创建的对象是全新的对象，它们在内存中拥有新的地址，通常对克隆所产生的对象进行修改对原型对象不会造成任何影响，每一个克隆对象都是相互独立的。通过不同的方式修改可以得到一系列相似但不完全相同的对象。

       原型模式的结构如图7-2所示：

图7-2 原型模式结构图

      在原型模式结构图中包含如下几个角色：

      ●Prototype（抽象原型类）：它是声明克隆方法的接口，是所有具体原型类的公共父类，可以是抽象类也可以是接口，甚至还可以是具体实现类。

      ● ConcretePrototype（具体原型类）：它实现在抽象原型类中声明的克隆方法，在克隆方法中返回自己的一个克隆对象。

      ● Client（客户类）：让一个原型对象克隆自身从而创建一个新的对象，在客户类中只需要直接实例化或通过工厂方法等方式创建一个原型对象，再通过调用该对象的克隆方法即可得到多个相同的对象。由于客户类针对抽象原型类Prototype编程，因此用户可以根据需要选择具体原型类，系统具有较好的可扩展性，增加或更换具体原型类都很方便。

      原型模式的核心在于如何实现克隆方法。在使用原型模式时，我们需要首先创建一个原型对象，再通过复制这个原型对象来创建更多同类型的对象。

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代码实现：

#include <iostream>
using namespace std;

class Prototype
{
public:
Prototype(){}
virtual ~Prototype(){}
virtual Prototype* clone() const = 0;
};

class ConcretePrototype: public Prototype
{
public:
~ConcretePrototype(){}
ConcretePrototype(){}
ConcretePrototype(const ConcretePrototype& cp)
{
cout<<"ConcretePrototype..."<<endl;
}

Prototype* clone() const
{
return new ConcretePrototype(*this);
}
};

////////////////// 
int main()
{
Prototype* pp = new ConcretePrototype();
Prototype* pp1 = pp->clone();
return 0;
}

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介绍一下两种不同的克隆方法，浅克隆(ShallowClone)和深克隆(DeepClone)。

浅克隆和深克隆的主要区别在于是否支持引用类型的成员变量的复制，下面将对两者进行详细介绍。

1.浅克隆

      在浅克隆中，如果原型对象的成员变量是值类型，将复制一份给克隆对象；如果原型对象的成员变量是引用类型，则将引用对象的地址复制一份给克隆对象，也就是说原型对象和克隆对象的成员变量指向相同的内存地址。简单来说，在浅克隆中，当对象被复制时只复制它本身和其中包含的值类型的成员变量，而引用类型的成员对象并没有复制，如图7-4所示：

图7-4 浅克隆示意图

2.深克隆

      在深克隆中，无论原型对象的成员变量是值类型还是引用类型，都将复制一份给克隆对象，深克隆将原型对象的所有引用对象也复制一份给克隆对象。简单来说，在深克隆中，除了对象本身被复制外，对象所包含的所有成员变量也将复制，如图7-6所示：

图7-6 深克隆示意图

设计模式（C++版）之(prototype) 原型模式