无废话C#设计模式之五：Prototype

无废话C#设计模式之五：Prototype2010-01-13 博客园 lovecherry意图

用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

场景

游戏场景中的有很多相似的敌人，它们的技能都一样，但是随着敌人出现的位置不同，这些人的能力不太一样。假设，我们现在需要把三个步兵组成一队，其中还有一个精英步兵，能力特别高。那么，你或许可以创建一个敌人抽象类，然后对于不同能力的步兵创建不同的子类。然后，使用工厂方法等设计模式让调用方依赖敌人抽象类。

问题来了，如果有无数种能力不同步兵，难道需要创建无数子类吗？还有，步兵模型的初始化工作是非常耗时的，创建这么多步兵对象可能还会浪费很多时间。我们是不是可以通过只创建一个步兵原型，然后复制出多个一摸一样的步兵呢？复制后，只需要调整一下这些对象在地图上出现的位置，或者调整一下它们的能力即可。原型模式就是用来解决这个问题的。

示例代码

using System;

using System.Threading;

using System.Collections.Generic;

using System.IO;

using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;

using System.Diagnostics;

namespace PrototypeExample

{

    class Program

    {

        static void Main（string[] args）

        {

            Stopwatch sw = new Stopwatch（）;

            sw.Start（）;

            Enemy enemyPrototype = new FootMan（5, 4, new Location（100, 200））;

            GameScene gs = new GameScene（）;

            List<Enemy> enemyGroup = gs.CreateEnemyGroup（enemyPrototype）;

            foreach （FootMan ft in enemyGroup）

            {

                ft.ShowInfo（）;

                ft.FootmanAttack（）;

            }

            Console.WriteLine（sw.ElapsedMilliseconds）;

        }

    }

    class GameScene

    {

        public List<Enemy> CreateEnemyGroup（Enemy enemyPrototype）

        {

            List<Enemy> enemyGroup = new List<Enemy>（）;

            Enemy e1 = enemyPrototype.Clone（true）;

            e1.Location.x = enemyPrototype.Location.x - 10;

            Enemy e2 = enemyPrototype.Clone（true）;

            e2.Location.x = enemyPrototype.Location.x + 10;

            Enemy elite = enemyPrototype.Clone（true）;

            elite.Power = enemyPrototype.Power * 2;

            elite.Speed = enemyPrototype.Speed * 2;

            elite.Location.x = enemyPrototype.Location.x;

            elite.Location.y = enemyPrototype.Location.y + 10;

            enemyGroup.Add（e1）;

            enemyGroup.Add（e2）;

            enemyGroup.Add（elite）;

            return enemyGroup;

        }

    }

    [Serializable]

    class Location

    {

        public int x;

        public int y;

        public Location（int x, int y）

        {

            this.x = x;

            this.y = y;

        }

    }

    [Serializable]

    abstract class Enemy

    {

        protected Location location;

        public Location Location

        {

            get { return location; }

            set { location = value; }

        }

        protected int power;

        public int Power

        {

            get { return power; }

            set { power = value; }

        }

        protected int speed;

        public int Speed

        {

            get { return speed; }

            set { speed = value; }

        }

        public abstract Enemy Clone（bool isDeepCopy）;

        public abstract void ShowInfo（）;

        public Enemy（int power, int speed, Location location）

        {

            Thread.Sleep（1000）; // Construct method is assumed to be a high calc work.

            this.power = power;

            this.speed = speed;

            this.location = location;

        }

    }

    [Serializable]

    class FootMan : Enemy

    {

        private string model ;

        public FootMan（int power, int speed, Location location）

            : base（power, speed, location）

        {

            model = "footman";

        }

        public override void ShowInfo（）

        {

            Console.WriteLine（"model :{0} power:{1} speed:{2} location:（{3},{4}）", model , power, speed, location.x, location.y）;

        }

        public override Enemy Clone（bool isDeepCopy）

        {

            FootMan footman;

            if （isDeepCopy）

            {

                MemoryStream memoryStream = new MemoryStream（）;

                BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter（）;

                formatter.Serialize（memoryStream, this）;

                memoryStream.Position = 0;

                footman = （FootMan）formatter.Deserialize（memoryStream）;

            }

            else

                footman = （FootMan）this.MemberwiseClone（）;

            return footman;

        }

        public void FootmanAttack（）

        {

            Console.WriteLine（"FootmanAttack"）;

        }

    }

}