原型模式

在C++中，要拷貝一個物件，除了自定義一個拷貝建構函式來實現物件複製外，還可以實現一個clone函式。這需要藉助編譯器實現的一個隱藏拷貝建構函式，這樣的做法，更省心。

背後的原理是C++的原型（Prototype）模式：用原型例項指定建立物件的種類，並且通過拷貝這些原型建立新的物件。

Prototype模式提供了一個通過已存在物件進行新物件建立的介面（Clone）， Clone()實現和具體的語言相關，在C++中通過拷貝建構函式實現。

注意：clone函式是virtual的，無法內聯。

示例程式碼：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
 


class CA
{
public:
    int value;
    CA* clone() const { return new CA( *this );}
    //僅一個建構函式
    CA(int a ){value=a;}   
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    CA* objA=new CA(10);
    CA* objtemp=objA->clone();
    delete objA;
    std::cout<<objtemp->value;
    delete objtemp;
    return
 
 0;
}

Prototype 模式的應用場景在於，你拿到一個 Base* ，它指向某個 Derived 物件，你想克隆出 Derived 物件，但程式碼中不寫出 Derived 的具體型別，因為有很多派生類，這種情況下你用建構函式是搞不定的，就需要Prototype 模式了。

原型模式的作用

1、基本就是你需要從A的例項得到一份與A內容相同，但是又互不干擾的例項的話，就需要使用原型模式。

2、用原型例項指定建立物件的種類，並且通過拷貝這些原型建立新的物件。這個其實和C++的拷貝建構函式的作用是相似的（但不相同），實際上就是動態抽取 當前物件執行時的狀態。

原型模式的優勢

一.為什麼不用new直接新建物件，而要用原型模式？

首先，用new新建物件不能獲取當前物件執行時的狀態，其次就算new了新物件，在將當前物件的值複製給新物件，效率也不如原型模式高。

二.為什麼不直接使用拷貝建構函式，而要使用原型模式？

原型模式與拷貝建構函式是不同的概念，拷貝建構函式涉及的類是已知的，原型模式涉及的類可以是未知的。

原型模式生成的新物件可能是一個派生類。拷貝建構函式生成的新物件只能是類本身。原型模式是描述了一個通用方法(或概念)，它不管是如何實現的，而拷貝構造則是描述了一個具體實現方法。

    class base  
    {  
      public :   
      base();  
      base(base &obj);  
      virtual  ~base();  
      virtual base *clone() { return new base(*this) ; };  
    };  
    class derived : public base  
    {  
      public :   
      derived();  
      derived(  derived &);  
     virtual base *clone(){return new derived (*this); }  
    ....  
    };  

    base *obj1 = new base ;   
    base *obj2 = new derived ;//基類指標指向派生類物件，怎樣用基類指標建立一個新的派生類物件？？ 用基類的拷貝建構函式顯然不行。  
    base *obj3 = obj1 .clone();  
    base *obj4 = obj12.clone();  

適用場景

1.資源優化場景

類初始化需要消化非常多的資源，這個資源包括資料、硬體資源等。

2.效能和安全要求的場景

通過new產生一個物件需要非常繁瑣的資料準備或訪問許可權，則可以使用原型模式。

3.一個物件多個修改者的場景

一個物件需要提供給其他物件訪問，而且各個呼叫者可能都需要修改其值時，可以考慮使用原型模式拷貝多個物件供呼叫者使用。

缺點

1、配備克隆方法需要對類的功能進行通盤考慮，這對於全新的類不是很難，但對於已有的類不一定很容易，特別當一個類引用不支援序列化的間接物件，或者引用含有迴圈結構的時候。

2、實現原型模式每個派生類都必須實現 Clone介面。

3、逃避建構函式的約束。