.NET 设计模式—原型模式（Prototype Pattern）

简介

原型模式（Prototype Pattern）是用于创建重复的对象，同时又能保证性能。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式，当每次都新创建一个对象的代价比较大时，可以采用这种模式，它用于创建当前对象的克隆。

优点

• 提高性能；
• 向客户隐藏了创建新实例的复杂性；
• 逃避构造函数的约束；

缺点

• 每个类必须配备一个克隆方法
• 配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对于全新的类不是很难，但对于已有的类不一定很容易，特别当一个类引用不支持串行化的间接对象，或者引用含有循环结构的时候。

使用场景

• 资源优化场景：类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等。
• 性能和安全要求的场景：通过new产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式。
• 一个对象多个修改者的场景：一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用。

实现

/// <summary>
/// 原型模式
/// </summary>
public class Prototype
{
    /// <summary>
    /// 可以把需要处理的逻辑放在构造函数中
    /// </summary>
    private Prototype()
    {

    }

    /// <summary>
    /// 静态字段也是由CLR保障的，在程序第一次使用该类型之前，完成初始化，且只初始化一次
    /// </summary>
    private static Prototype _instance = new Prototype();

    /// <summary>
    /// 每次都返回_instance的克隆对象
    /// 内存拷贝，效率很高
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public static Prototype GetInstance()
    {
        return (Prototype)_instance.MemberwiseClone();
    }
}

总结

Singleton模式解决的是实体对象个数的问题。除了Singleton之外，其他创建型模式解决的都是new所带来的耦合关系。

而Prototype则是通过原型（一个特殊的工厂类）来克隆“易变对象”。（其实原型就是一个特殊的单例）。