Прототип (шаблон проектирования)

Прототип, (англ. Prototype) — порождающий шаблон проектирования.

Назначение

Задаёт виды создаваемых объектов с помощью экземпляра-прототипа и создаёт новые объекты путём копирования этого прототипа...

Проще говоря, это паттерн создания объекта через клонирование другого объекта вместо создания через конструктор.

Применимость

Паттерн используется чтобы:

• избежать дополнительных усилий по созданию объекта стандартным путем (имеется ввиду использование ключевого слова 'new', когда создается не только сам объект, а и вся иерархия предков объекта), когда это непозволительно дорого для приложения.
• избежать наследования создателя объекта (object creator) в клиентском приложении, как это делает паттерн abstract factory.

Используйте этот шаблон проектирования, когда система не должна зависеть от того, как в ней создаются, компонуются и представляются продукты:

• инстанцируемые классы определяются во время выполнения, например с помощью динамической загрузки;
• для того чтобы избежать построения иерархий классов или фабрик, параллельных иерархии классов продуктов;
• экземпляры класса могут находиться в одном из нескольких различных состояний. Может оказаться удобнее установить соответствующее число прототипов и клонировать их, а не инстанцировать каждый раз класс вручную в подходящем состоянии.

Файл:Prototype.gif

Примеры

Пример Java

/**
 * Prototype Class
 */
public class Cookie implements Cloneable {

    @Override
    public Cookie clone() throws CloneNotSupportedException {
        // call Object.clone()
        Cookie copy = (Cookie) super.clone();

        //In an actual implementation of this pattern you might now change references to
        //the expensive to produce parts from the copies that are held inside the prototype.

        return copy;
    }
}

/**
 * Concrete Prototypes to clone
 */
public class CoconutCookie extends Cookie { }

/**
 * Client Class
 */
public class CookieMachine {

    private Cookie cookie; // Could have been a private Cloneable cookie.

    public CookieMachine(Cookie cookie) {
        this.cookie = cookie;
    }

    public Cookie makeCookie() {
        return (Cookie) this.cookie.clone();
    }

    public static void main(String args[]) {
        Cookie tempCookie = null;
        Cookie prot = new CoconutCookie();
        CookieMachine cm = new CookieMachine(prot);
        for (int i = 0; i < 100; i++)
            tempCookie = cm.makeCookie();
    }
}

Пример C#

 using System;
 
 namespace Prototype
 {  
  class MainApp
  {    
    static void Main()
    {
      // Create two instances and clone each
 
      ConcretePrototype1 p1 = new ConcretePrototype1("I");
      ConcretePrototype1 c1 = (ConcretePrototype1)p1.Clone();
      Console.WriteLine ("Cloned: {0}", c1.Id);
 
      ConcretePrototype2 p2 = new ConcretePrototype2("II");
      ConcretePrototype2 c2 = (ConcretePrototype2)p2.Clone();
      Console.WriteLine ("Cloned: {0}", c2.Id);
 
      // Wait for user
      Console.Read();
    }
  }
 
  // "Prototype"
 
  abstract class Prototype
  {
    private string id;
 
    // Constructor
    public Prototype(string id)
    {
      this.id = id;
    }
 
    // Property
    public string Id
    {
      get{ return id; }
    }
 
    public abstract Prototype Clone();
  }
 
  // "ConcretePrototype1"
 
  class ConcretePrototype1 : Prototype
  {
    // Constructor
    public ConcretePrototype1(string id) : base(id)
    {
    }
 
    public override Prototype Clone()
    {
      // Shallow copy
      return (Prototype)this.MemberwiseClone();
    }
  }
 
  // "ConcretePrototype2"
 
  class ConcretePrototype2 : Prototype
  {
    // Constructor
    public ConcretePrototype2(string id) : base(id)
    {
    }
 
    public override Prototype Clone()
    {
      // Shallow copy
      return (Prototype)this.MemberwiseClone();
    }
  }
 }

См. также

• Прототипное программирование