原型模式

参考

1. 原型模式 (opens new window)
2. 原型模式（原型设计模式）详解 (opens new window)

定义

亦称，克隆、Clone、Prototype模式。由对象自身提供一个克隆方法，以对象作为原型，克隆方法能够返回一个相同或相似的新对象。

应用场景

1. 对象属性并非总是外部可见的，如私有变量、不可枚举时，客户端难以甚至无法进行完整的对象复制。

2. 客户端希望减少耦合，仅需要获得类的实例，无需知道对象所属类即可获取对象、克隆对象。

实现、应用思路

1. 抽象原型接口、类：规定具体类必须实现clone方法。

2. 具体原型类：能够实例化具体可复制的对象，实现clone方法。

3. 访问（客户端）类：调用具体对象中的clone方法来复制对象。

4. 原型模式的扩展，增加一个原型管理器 PrototypeManager 工厂类来中心化原型注册表，客户端通过搜索参数，比如简单的字符串，就能够获取原型对象，无需关注对象所属类，进一步减少耦合。

优点

1. 可以克隆对象，而无须与所属具体类耦合。

2. 克隆对象避免反复运行初始化代码。

3. 方便生成复杂对象。

缺点

1. 类需要增加clone方法，需要对已有类进行改造，违背开闭原则。

2. 克隆循环引用的复杂对象需要小心处理，要意识到深、浅克隆的区别。

代码实例

// 抽象原型接口
abstract class Sharp {
  abstract clone(): Sharp
}

// 具体原型类
class Circle extends Sharp {
  radius: number
  constructor(radius: number = 1) {
    super()
    this.radius = radius
  }
  clone() {
    return new Circle(this.radius)
  }
}

// 具体原型类
class Rectangle extends Sharp {
  width: number
  height: number
  constructor(width: number = 1, height: number = 1) {
    super()
    this.width = width
    this.height = height
  }
  clone() {
    return new Rectangle(this.width, this.height)
  }
}

type SharpTypes = 'circle' | 'rectangle'

type SharpMap = { [sharp in SharpTypes]: Sharp }

// 原型模式的扩展，中心化的原型管理、注册表类
class Manager {
  sharpMap: SharpMap
  constructor() {
    this.sharpMap = {
      circle: new Circle(),
      rectangle: new Rectangle()
    }
  }
  getSharp(type: SharpTypes) {
    return this.sharpMap[type]
  }
}

// 客户端类
class Application {
  constructor() {
    const circle1 = new Circle(5)
    const circle2 = circle1.clone()
    const circle3 = circle2.clone()
    const rectangle1 = new Rectangle(2, 10)
    const rectangle2 = rectangle1.clone()
    console.log('circle1', circle1)
    console.log('circle2', circle2)
    console.log('circle3', circle3)
    console.log('circle1 is equal to circle2 ->', circle1 === circle2)
    console.log('circle2 is equal to circle3 ->', circle2 === circle3)
    console.log('rectangle1', rectangle1)
    console.log('rectangle2', rectangle2)
    console.log(
      'rectangle1 is equal to rectangle2 ->',
      rectangle1 === rectangle2
    )
    const manager = new Manager()
    const circleFromManager = manager.getSharp('circle')
    const rectangleFromManager = manager.getSharp('rectangle')
    console.log('circleFromManager', circleFromManager)
    console.log('rectangleFromManager', rectangleFromManager)
  }
}

new Application()