本文主要介绍C设计模式的原型模式。本文解释了什么是原型模式，为什么应该使用原型模式，代码示例等等。有需要的可以参考一下。
什么是原型模式？
在GOF的《设计模式：可复用面向对象软件的基础》中，据说原型实例用于指定所创建对象的种类，并且通过复制这些原型来创建新对象。在这个定义中，最重要的一个词是“复制”，即口头复制，而这个复制就是原型图案的本质。
举个最简单的例子来说明原型模型：我记得我上小学的时候，老师把需要做的课外练习写在黑板上，而下面的题抄在我们自己的书上，我们回家做好，第二天交上来，就是每道题全班50个人写，每个人都要抄一遍。按照现在的时间理论，就是浪费50个人的时间。不过当时条件有限，老师也没办法，只能这么做。现在老师可以做电子版的练习，打印一份，然后拿打印好的原件做50份。
根据原型模式的概念，老师打印出来的是“原型”，而50份是使用的“副本”。而原型图案就是这么简单的道理，通过已有的东西，然后复制一个。
为什么要使用原型模式？
原型模式与构建器模式和工厂方法模式一样，是一种创新模式。简单地说，我们使用原型模式来创建对象。但是，在下列情况下，使用原型模式是最佳选择：
1.当我们的对象类型在开始时无法确定，但在运行时确定了这个类型，我们就更容易通过这个类型的对象克隆一个新的对象；
2.有时候，我们需要一个处于某种状态的对象的副本。这个时候，使用原型模式是我们最好的选择；比如一个物体经过一段时间的处理，内部状态发生了变化；这时候我们需要这个状态的副本，如果我们直接创建一个新的对象，但是它的状态是错误的。这时候我们可以用原型模式来复制原对象，这个对象和上一个对象完全一致。
3.当我们处理一些相对简单的对象，并且对象之间的差异很小，可能只有少数属性不同，那么就可以用原型模式来完成，省去了创建对象的麻烦；
4.有时候在创建一个对象的时候，构造函数的参数很多，你并不完全知道每个参数的含义，那么你可以使用prototype模式来创建一个新的对象。你不必关注创造过程，让创造过程见鬼去吧。
因此，在上述情况下，设计时应适当考虑原型模式，减少相应的工作量，降低程序的复杂度，提高效率。
用UML类图表示原型模式
因为克隆需要一个原型，而上面类图中的原型就是原型，原型定义了克隆本身的克隆接口，由派生类实现，实现原型模式的关键点就在于这个克隆接口的实现。ConcretePrototype1和ConcretePrototype2从Prototype继承而来，实现了克隆接口来克隆自己。同时需要在ConcretePrototype1和ConcretePrototype2类中重写默认的复制构造函数供克隆函数调用，通过内部调用重写的复制构造函数实现克隆。在后续的编码过程中，如果一个类需要实现克隆功能，只需要继承原型类，然后重写其默认的复制构造函数即可。比如C#中提供了ICloneable接口。当一个类需要实现原型模式时，出于同样的原因，它只需要实现这个接口。
代码实现
复制代码如下：
/*
**文件名：PrototypePatternDemo
**作者：杰利扬
**日期：2013年11月25日
**描述：更多信息，请到https://www.jb51.net
*/
#包括iostream
使用命名空间std
//接口
类原型
{
公共：
原型(){}
虚拟~原型(){}
虚拟原型*克隆()=0；
};
//实现
类混凝土原型：公共原型
{
公共：
concrete prototype():m _ counter(0){ }
virtual ~ConcretePrototype(){}
//复制构造函数
混凝土原型(const混凝土原型rhs)
{
m_counter=rhs。m _ counter
}
//复制自身
虚拟混凝土原型*克隆()
{
//调用复制构造函数
返回新的concrete prototype(* this)；
}
私人：
int m _ counter
};
int main(int argc，char **argv)
{
//生成一个对象
concrete prototype * con proa=new concrete prototype()；
//复制自身
concrete prototype * con prob=con proa-Clone()；
删除conProA
conProA=NULL
删除conProB
conProB=NULL
返回0；
}
上面的代码实现了最简单的原型模式，但是原型模式的基本实现原理已经展示出来了。有时，在调用Clone获得复制的对象后，需要改变对象的状态。此时，可能需要在ConcretePrototype类中添加一个Initialize操作，专用于初始化克隆的对象。因为复制构造函数是在克隆内部调用的，所以这里涉及到了深度复制和浅层复制。因此，在实际操作过程中，这些问题都需要仔细考虑。
与其它创建型模式的比较
工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式和原型模式都是创造性模式。工厂模式适用于复杂的生产，当一个工厂生产单一产品时；抽象工厂适用于一个工厂生产多个相互依赖的产品；Builder模式专注于一步一步创建复杂对象并组装产品的过程，在创建的过程中，你可以控制每个简单对象的创建；原型模式更强调从自己身上复制自己，创造出和自己一模一样的物体。
总结
作为创建模式中最特殊的模式，原型模式是由对象本身提供的，这样我们就可以在很多场景中方便快捷地创建新的对象。但是原型模式最大的缺点是所有继承原型的子类都要实现克隆操作，难度很大。例如，当考虑中的类已经存在时，很难添加克隆操作。当有些对象不支持复制或具有循环引用时，克隆也可能很困难。换句话说，每种设计模式都有其优点和缺点。设计的时候需要权衡各种因素，做到扬长避短。
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