原型模式、模板模式

如果需要影印一套試卷，分發給沒一個學生做，那麼，我們應該需要哪一個模式？

很明顯，首先我們需要不斷的去複製試卷，為試卷類建立例項，但是，我們知道，一套試卷的建立過程是比較複雜的，因為他包含選擇、填空、問答等題型，在執行這個建構函式會消耗較長的時間，同時，試卷建構函式的資訊由沒有什麼變化，那麼，用new來建立是不是太昂貴了？

那麼，最好的解決方法，就是用克隆，通過複製現在已經有了的例項來建立新的例項。

一般在初始化的資訊不發生變化的情況下，克隆是最好的辦法。這既隱藏了物件建立的細節，有對效能呢大大的提高。

其實上面所提到的就是下--原型模式（Prototype），

原型模式程式碼：

//原型類
abstract class Prototype
{
 private string id;
 public Prototype(string id)
 {
  this.id = id;
 }

 public string Id
 {
  get { return id; }
 }

 public abstract Prototype Clone();
}
//具體原型類
class ConcretePrototype1 : Prototype
{
 public ConcretePrototype1(string id) :base(id)
 {
 }

 public override Prototype Clone()
 {
  return (Prototype)this.MemberwiseClone();
 }
}
 

//測試程式碼
static void Main(string[] args)
{
 ConcretePrototype1 p1 = new ConcretePrototype1("I");
 ConcretePrototype1 c1 = (ConcretePrototype1)p1.Clone();
 Console.WriteLine("Cloned:{0}", c1.Id);
 Console.ReadLine();
}

所以，如果您用MemberwiseClone方法複製，但是不符合您的結果，試試下面的方法

• 呼叫要複製的物件的類建構函式以建立含有從第一個物件中提出的屬性值的第二個物件。 這假定物件的值完全由類建構函式定義。

• 呼叫 MemberwiseClone 方法建立的物件的淺表副本，然後將指定新的物件，其值均相同，原始物件的任何屬性或欄位的值是引用型別。 該示例中的DeepCopy 方法闡釋了這種方法。

• 序列化要深層複製的物件，然後將序列化的資料還原到另一個物件變數。

• 使用帶遞迴的反射執行的深層複製操作。

首先，我們先來看看學生答卷的特點：學生答題必須每一題都是不同的答案，不同的學生必須有不同的答案。

其次，我們看看原型方法的特點：原型方法是把A複製給B，B複製給C，如果B與A有一點不同可以單獨設定。

最後分析：如果我們設定一份樣卷，每一個題有自己的答案，或者把答案設定為空，然後，由A、B、C三個同學複製此樣卷，然後把答案部分修改，這樣，就可以實現每個學生答題的問題。

可是，這裡有個問題，我們雖然可以修改原型模式的一些地方，但是，如果對於答案這種大規模修改的問題，顯然就違背了原型模式中的不需要知道任何建立細節，只需複製就可以的設計原則，而此時在使用原型模式就顯得畫蛇添足了，而且原型模式屬於建立型模式，對於答題對物件修改的問題，顯得有些力不從心。

那麼，由此可見，對於答卷的問題，我們需要的是像原型模式一樣，把問題可以放在一個地方，提供一個問題程式碼複用的平臺，而把答案這些時刻變化的東西和問題分開，來實現答題需求。也就是定義一個操作中的演算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中，這也就是我們所說的模板方法模式。

模板方法模式使得子類可以不改變一個演算法的結構即可重定義該演算法的某些特定步驟

程式碼實現：

//AbstractClass是抽象類，其實也就是一抽象模板，定義並實現了一個模板方法。這個模板方法一般是一個具體方法，它給出了一個頂級邏輯骨架，而邏輯的組成步驟在相應的抽象操作中，推遲到子類實現。頂級邏輯也有可能呼叫一些具體方法。
public abstract class AbstractClass
{
	public abstract void primitiveOperation1();

	public abstract void primitiveOperation2();

	public void templateMethod()
	{
		primitiveOperation1();
		primitiveOperation2();
	}
}
//ConcreteClass，實現父灰所定義的一個或多個抽象方法。每一個AbstractClass都可以有任意多個ConcreteClass與之相對應，而每一個ConcreteClass都可以給出這些抽象方法（也就是頂級邏輯的組成步驟）的不同，從而使得頂級邏輯的實現各不相同。
public class ConcreteClassA extends AbstractClass
{
	@Override
	public void primitiveOperation1()
	{
		System.out.println("具體類A方法1實現");
	}

	@Override
	public void primitiveOperation2()
	{
		System.out.println("具體類A方法2實現");
	}
}
public class ConcreteClassB extends AbstractClass
{
	@Override
	public void primitiveOperation1()
	{
		System.out.println("具體類B方法1實現");
	}

	@Override
	public void primitiveOperation2()
	{
		System.out.println("具體類B方法2實現");
	}
}
//客戶端程式碼
public class Main
{
	public static void main(String[] args)
	{
		AbstractClass c;

		c = new ConcreteClassA();
		c.templateMethod();

		c = new ConcreteClassB();
		c.templateMethod();
	}
}

答題程式碼：

//試題父類
public class TestPaper
{
	public void testQuestion1()
	{
		System.out.println("楊過得到，後來給了郭靖，練成倚天劍、屠龍刀的玄鐵可能是[] "
				+ "a.球磨鑄鐵 b.馬口鐵 c.高速合金鑰 d.碳素纖維");

		System.out.println("答案:" + answer1());
	}

	public void testQuestion2()
	{
		System.out.println("楊過、程英、陸無雙剷除了情花.造成[] " + "a.使這種植物不再害人 b.使一種珍稀物種滅絕 "
				+ "c.破壞了那個生物圈的生態平衡 d.造成該地區沙漠化");

		System.out.println("答案:" + answer2());
	}

	public void testQuestion3()
	{
		System.out.println("藍鳳凰致使華山師徒、桃谷六仙嘔吐不止，如果你是大夫，會給他們開什麼藥[] "
				+ "a.阿司匹林 b.牛黃解毒片 c.氟呱酸 d.讓他們喝大量的生牛奶 e.以上全不對");

		System.out.println("答案:" + answer3());
	}

	protected String answer1()
	{
		return "";
	}

	protected String answer2()
	{
		return "";
	}

	protected String answer3()
	{
		return "";
	}
}
//學生甲抄試卷類
public class TestPaperA extends TestPaper
{
	protected String answer1()
	{
		return "b";
	}

	protected String answer2()
	{
		return "c";
	}

	protected String answer3()
	{
		return "a";
	}
}
//學生乙抄試卷類
public class TestPaperB extends TestPaper
{
	protected String answer1()
	{
		return "c";
	}

	protected String answer2()
	{
		return "a";
	}

	protected String answer3()
	{
		return "a";
	}
}
//客戶端程式碼
public class Main
{
	public static void main(String[] args)
	{
		System.out.println("學生甲抄的試卷：");
		TestPaper studentA = new TestPaperA();
		studentA.testQuestion1();
		studentA.testQuestion2();
		studentA.testQuestion3();

		System.out.println("學生乙抄的試卷：");
		TestPaper studentB = new TestPaperB();
		studentB.testQuestion1();
		studentB.testQuestion2();
		studentB.testQuestion3();
	}
}

這裡直接借用大話設計模式我程式碼。

我沒可以看出，模板方法模式和原型模式雖然都實現我們現實中“影印”的功能，但是，

模板方法的優點：
1.封裝不變部分，擴充套件可變部分。
把認為是不變部分的演算法封轉到父類實現中，而可變部分的則可以通過繼承來繼續擴充套件。
2.提取公共部分程式碼，便於維護。
3.行為由父類控制，子類來實現。

所以，原型模式在影印時意在“拷貝”，主要是減輕new帶來的壓力，而修改只是一小部分，而模板方法模式是在封裝不變，擴充套件可變，這裡可變式必要的一部分，所以，影印也有影印的不同。

所以，剛開始學設計模式的時候感覺很多模式很亂，總是感覺這麼多設計模式都差不多，不知道到底該在什麼時候用，我想，對比，知其本質，也許這樣對比存在很大的問題，但是給一個故事作為背景，對於應用不也是一個不錯的辦法嗎？