原型模式

描述

原型模式的目标是在编译期就获得一个或一系列可以在运行期无限次克隆的对象。比如用户注册时的默认模板或者某些服务的默认价格方案。原型模式与建造者模式最大的不同点在于，原型模式获取的对象时克隆出来的而不是在运行时建造出来的。也可以使用一个类似缓存的解决方案，用原型存储信息。

目标

原型设计模式的主要目标是避免重复创建对象。想象一下一个默认的对象，它由几十个字段和嵌入的类型组成。我们不想每次使用对象时都编写这种类型所需的所有内容，特别是如果我们可以通过创建具有不同基础的实例来弄乱它的话：

维护一组将被克隆以创建新实例的对象
提供某种类型的默认值以在其上开始工作
释放复杂对象初始化的CPU以占用更多的内存资源

例子

实现一个衬衣商店，里面有一些衬衣（包括默认的颜色和价格）。所有衬衣都会有库存，还有一个系统去维护商品存放的地址。

我们使用衬衣的原型，每次我们需要一个新衬衣时，就将此原型拿出来，克隆和使用。

要具有衬衫克隆对象和接口来查询不同类型的衬衫（分别为15.00、16.00和17.00美元的白色，黑色和蓝色衬衫）
当您要求一件白衬衫时，必须制作一件白衬衫的副本，并且新实例必须与原始实例不同。
创建的对象的SKU不应影响新对象的创建
信息方法必须为我提供实例字段上的所有可用信息，包括更新的SKU

type ItemInfoGetter interface {
	GetInfo() string
}

type ShirtColor byte
type Shirt struct {
	Price float32
	SKU   string
	Color ShirtColor
}

func (s *Shirt) GetInfo() string {
	return fmt.Sprintf("Shirt with SKU '%s' and Color id %d that costs %f\n", s.SKU, s.Color, s.Price)
}

func (s *Shirt) GetPrice() float32 {
	return s.Price
}

var whitePrototype *Shirt = &Shirt{
	Price: 15.00,
	SKU:   "empty",
	Color: White,
}
var blackPrototype *Shirt = &Shirt{
	Price: 16.00,
	SKU:   "empty",
	Color: Black,
}
var bluePrototype *Shirt = &Shirt{
	Price: 17.00,
	SKU:   "empty",
	Color: Blue,
}

Shirt结构体实现了ItemInfoGetter接口，具有打印具体信息的功能，同时记录了价格，库存和颜色。（强行实现一个接口可能是为了“面向接口编程”），同时定义了预设对象whitePrototype等，该对象在编译期就已经产生。

随后定义一个ShirtCache结构体，具有根据输入参数返回相应预设对象指针的作用

const (
	White = 1
	Black = 2
	Blue  = 3
)
type ShirtCache struct{}

func (s *ShirtCache) GetClone(m int) (ItemInfoGetter, error) {
	switch m {
	case White:
		newItem := *whitePrototype
		return &newItem, nil
	case Black:
		newItem := *blackPrototype
		return &newItem, nil
	case Blue:
		newItem := *bluePrototype
		return &newItem, nil
	default:
		return nil, errors.New("Shirt model not recognized")
	}
}

注意，此处newItem := *whitePrototype以及返回时的&newItem的作用是拷贝一份whitePrototype到返回值中。

测试

测试中可以看到，首先获取shirtCache实例，调用GetClone方法获得颜色为White的whitePrototype的拷贝，确认该拷贝不是原型本型（即item1 != whitePrototype），再确认该拷贝确实属于Shirt类型。重复以上步骤得到item2，再断言item1 != item2，也就是根据同一原型产生的实例不应该相同，最后根据实例的内存地址确认两者确实不是同一对象。

func TestClone(t *testing.T) {
	shirtCache := GetShirtCloner()
	if shirtCache == nil {
		t.Fatal("Received cache was nil")
	}

	item1, err := shirtCache.GetClone(White)
	if err != nil {
		t.Error(err)
	}
	if item1 == whitePrototype {
		t.Error("item1 cannot be equal to the white prototype")
	}
	shirt1, ok := item1.(*Shirt)
	if !ok {
		t.Fatal("Type assertion for shirt1 couldn't be done successfully")
	}
	shirt1.SKU = "abbcc"
	item2, err := shirtCache.GetClone(White)
	if err != nil {
		t.Fatal(err)
	}
	shirt2, ok := item2.(*Shirt)
	if !ok {
		t.Fatal("Type assertion for shirt1 couldn't be done successfully")
	}
	if shirt1.SKU == shirt2.SKU {
		t.Error("SKU's of shirt1 and shirt2 must be different")
	}
	if shirt1 == shirt2 {
		t.Error("Shirt 1 cannot be equal to Shirt 2")
	}
	t.Logf("LOG: %s", shirt1.GetInfo())
	t.Logf("LOG: %s", shirt2.GetInfo())
	t.Logf("LOG: The memory positions of the shirts are different %p != %p \n\n", &shirt1, &shirt2)
}

完整代码见 https://github.com/ricardoliu404/go-design-patterns/tree/master/creational/prototype

来源：CSDN

作者：LZX_Not_Afraid

链接：https://blog.csdn.net/LZX_Not_Afraid/article/details/104632846

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