Python 原型 - Code Recipes

设计模式 / 创建型模式

from abc import ABC, abstractmethod
import copy

# Prototype
class Shape(ABC):
    def __init__(self, color):
        self.color = color

    @abstractmethod
    def clone(self):
        pass

# ConcretePrototype
class Square(Shape):
    def clone(self):
        return copy.deepcopy(self)

# Client
class ShapeMaker:
    def __init__(self, shape):
        self.shape = shape

    def make_shape(self):
        return self.shape.clone()

square = Square("Red")
maker = ShapeMaker(square)

square1 = maker.make_shape()
square2 = maker.make_shape()

print(square1 == square2)
print(square1.color)

Specify the kinds of objects to create using a prototypical instance, and create new objectsby copying this prototype.

问题。绘图程序有一个现成图形的调色板，每个图形都有自己的颜色、大小和边框。用户把图形拖到页面上时，程序必须生成一个与之完全相同的新图形。如果代码使用构造函数，就必须知道确切的类，并手动复制每一项设置。于是每增加一种图形，这段代码都要修改。

思路。原型是一个知道如何复制自己的现成对象。它有一个复制方法，通常叫作 clone。客户端保存一个原型，并向它索要副本。客户端不指明具体类，也不知道复制了哪些字段。副本最初拥有与原件相同的数据，此后两个对象彼此独立。

如何阅读示例。原型是一个带有一个值的图形，这个值例如颜色或边数。在大多数语言中，一个客户端对象保存一个原型，只通过向它索要副本来生成新图形。输出显示副本的值与原型相同。有些示例还表明，副本是一个独立的对象，或者修改副本不会改变原型。在值永不改变的语言中，什么也不复制：变体就是改动了一个字段的同一样本。

何时使用。当对象的准备工作代价高昂、又需要许多相似的对象时，使用原型模式。当要创建的类要到程序运行时才能确定时，它也有帮助。字段不多的简单对象不要使用它：构造函数更简单。

常见错误。只在基类中编写复制方法，使它总是创建基类对象。这样，具体原型的副本就丢失了自己的类。每个具体原型都必须创建自己类的对象。