實現Prototype設計模式

Implementing the Prototype design Pattern



當我建立一個類的實例很復雜時，我們可以使用Prototype模式。與其建立很多類的實例，還不如進行適當的修改后，使用最初的實例的副本。使用Prototype模式，可以通過克隆一個原型，減少子類的數量。Prototype模式可以減少類的實例的數量。

在這個模式中，通過克隆來創建對象。我們有時創建很多的子類，除了通過很多的子類來創建不同的對象，我們還可以只需要唯一的一個子類，這個子類保持對每個對象基類的引用，并通過這個子類創建對象。通過向子類的構造函數傳遞參數并克隆對象。每個對象都實現clone方法，所以可以被克隆。我們可以使用Prototype模式，通過克隆原型來減少子類的數量。

克隆可以通過實現Icloneable接口來實現。Icloneable接口中唯一的方法是Clone，并返回一個新的類的實例。

ICloneable.Clone method signature
[VisualBasic] Function Clone() As Object
[C#] object Clone();




我們必須了解Clone()方法只是一種淺表復制（Shallow copy），而不是深層復制（Deep copy）。所以它只是返回一個引用，而不象深層復制（Deep copy）那樣創建一個復制的實例。我們可以通過使用Iserializable接口來實現深層復制（Deep copy）。

另一個缺點就是原型的每個子類必須實現Clone()方法，有時候，增加clone方法是很困難的。

在這個例子中，我建立了EmpData類，并且實現了Icloneable接口和Iserializable接口。Icloneable接口需要實現Clone方法，使得類可以被復制。Iserializable接口為了實現對EmpData類的深層復制（Deep copy）。使用的方法為：將EmpData對象序列化為一個文件，也可以將這個文件反序列化為一個EmpData對象。

EmpData類包含兩個方法：GetEmpData和ChangeEmpData。這兩個方法被用來以一個字符串（string）的形式獲取EmpData對象、更改EmpData類。每個方法都可以被調用，來檢驗淺表復制（Shallow copy）和深層復制（Deep copy）的不同。淺表復制（Shallow copy）時，如果EmpData類改變時，這個變化也會同時出現在EmpData的克隆對象中；而在深層復制（Deep copy），如果EmpData對象發生改變時，這個變化不會出現在EmpData的克隆對象中。

EmpData類的構造函數讀取XML文件并創建Emp對象。

XML 文件




VB.Net 實現



Imports System.Xml

Imports System.IO

Imports System.Collections

Imports System.Runtime.Serialization

Imports System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary

<Serializable()> Public Class CEmpData

Implements ICloneable, ISerializable

Private ArrEmp As ArrayList

Public Sub New()

Dim xmldoc As New XmlDocument

Dim node As XmlNode

Dim objEmp As CEmp

ArrEmp = New ArrayList

xmldoc.Load("empdata.xml")

For Each node In xmldoc.DocumentElement.ChildNodes

objEmp = New CEmp

objEmp.FName = node.SelectSingleNode("firstname").InnerText

objEmp.LName = node.SelectSingleNode("lastname").InnerText

ArrEmp.Add(objEmp)

Next

End Sub

Public Sub New(ByVal info As SerializationInfo, ByVal context As StreamingContext)

Dim intIndex As Integer

Dim intCount As Integer

Dim objEmp As CEmp

ArrEmp = New ArrayList

intCount = CInt(info.GetValue("emp_count", GetType(String)))

For intIndex = 0 To intCount - 1

objEmp = New CEmp(info, context, intIndex)

ArrEmp.Add(objEmp)

Next

End Sub

Public Function Clone() As Object Implements ICloneable.Clone

Try

Return Me

Catch ex As Exception

MsgBox(ex.ToString)

End Try

End Function

Public Function Clone(ByVal Deep As Boolean) As Object

Try

If Deep Then

Return CreateDeepCopy()

Else

Return Clone()

End If

Catch ex As Exception

MsgBox(ex.ToString)

End Try

End Function

Private Function CreateDeepCopy() As CEmpData

Dim objEmpCopy As CEmpData

Dim objStream As Stream

Dim objBinFormatter As New BinaryFormatter

Try

objStream = File.Open("Empdata.bin", FileMode.Create)

objBinFormatter.Serialize(objStream, Me)

objStream.Close()

objStream = File.Open("Empdata.bin", FileMode.Open)

objEmpCopy = CType(objBinFormatter.Deserialize(objStream), CEmpData)

objStream.Close()

CreateDeepCopy = objEmpCopy

Catch ex As Exception

MsgBox(ex.ToString)

End Try

End Function

Public Sub GetObjectData(ByVal info As System.Runtime.Serialization.SerializationInfo, ByVal context As System.Runtime.Serialization.StreamingContext) Implements System.Runtime.Serialization.ISerializable.GetObjectData

Dim intIndex As Integer

Dim objEmp As CEmp

info.AddValue("emp_count", ArrEmp.Count)

For intIndex = 0 To ArrEmp.Count - 1

objEmp = ArrEmp(intIndex)

objEmp.GetObjectData(info, context, intIndex)

Next

End Sub

Public Function GetEmpData() As String

Dim intCount As Integer

Dim strEmpData As String

For intCount = 0 To ArrEmp.Count - 1

strEmpData = strEmpData & CType(ArrEmp(intCount), CEmp).FName & Chr(9) & CType(ArrEmp(intCount), CEmp).LName & Chr(13)

Next

GetEmpData = strEmpData

End Function

Public Sub ChangeEmpData()

Dim objEmp As CEmp

For Each objEmp In ArrEmp

objEmp.FName = "FirstName"

objEmp.LName = "LastName"

Next

End Sub

End Class

Public Class CEmp

Private mstrFName As String

Private mstrLName As String

Public Property FName() As String

Get

FName = mstrFName

End Get

Set(ByVal Value As String)

mstrFName = Value

End Set

End Property

Public Property LName() As String

Get

LName = mstrLName

End Get

Set(ByVal Value As String)

mstrLName = Value

End Set

End Property

Public Sub New()

End Sub

Public Sub New(ByVal info As SerializationInfo, ByVal context As StreamingContext, ByVal intIndex As Integer)

mstrFName = CStr(info.GetValue("emp_fname" & intIndex, GetType(String)))

mstrLName = CStr(info.GetValue("emp_lname" & intIndex, GetType(String)))

End Sub

Public Sub GetObjectData(ByVal info As SerializationInfo, ByVal context As StreamingContext, ByVal intIndex As Long)

info.AddValue("emp_fname" & intIndex, mstrFName)

info.AddValue("emp_lname" & intIndex, mstrLName)

End Sub

End Class