看完这篇原型设计模式，还不会，请你吃瓜

概述

使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。

在软件系统开发中，有时候会遇到这样的情况：我们需要用到多个相同实例，最简单直接的方法是通过多次调用new方法来创建相同的实例。

student s=new student();student s1=new student();student s2=new student();

但是有一个问题，如果我用要使用的实例创建起来十分耗费资源，或者创建起来步骤比较繁琐，上边的代码缺点就暴露出来了：耗费资源，每次创建实例都要重复繁琐的创建过程。原始模式可以很好地解决这个问题，使用原型模式我们不需要每次都new一个新的实例，而是通过拷贝原有的对象来完成创建，这样我们就不需要在内存中创建多个对象，也不需要重复复杂的创建过程了。下边以克隆学生为例解释原型模式的用法，代码非常简单。.

C#通过this.MemberwiseClone()实现原型模式

/// <summary>    /// //原型抽象类    /// </summary>    public abstract class StudentPrototype    {        public string  Name { get;  }        public StudentPrototype(string name)        {            Name=name;        }        public  abstract StudentPrototype Clone();    }    /// <summary>    /// 学生类继承原型抽象类 并重写Clone（）；    /// </summary>    public class Student : StudentPrototype    {        public Student(string name) : base(name)        {        }
        public override StudentPrototype Clone()        {            //浅拷贝            //值类型成员：全都复制一份，并且搞一份新的。            //引用类型：只是复制其引用，并不复制其对象。            return (StudentPrototype)this.MemberwiseClone();        }    }

Console.WriteLine("原型设计模式");Student student=new Student("mhg");Student student1=(Student)student.Clone();Console.WriteLine(student.GetHashCode());Console.WriteLine(student1.GetHashCode());Console.WriteLine(student1.Name);

结论：实现该原型模式，第一需要定义一个抽象类，定义一个抽象方法；第二写一个类继承该抽象类。重写抽象方法即可。重写抽象方法的逻辑使用this.MemberwiseClone();

C#自己继承ICloneable实现原型模式

public class Teacher:ICloneable    {        public Teacher(string name)        {            Name=name;        }        public string Name { get; }
        public object Clone()        {           return this.MemberwiseClone();           }    }

Console.WriteLine("C#自己继承ICloneable");Teacher teacher=new Teacher("mhg2");Teacher teacher2=(Teacher)teacher.Clone();  Console.WriteLine(teacher.GetHashCode());  Console.WriteLine(teacher2.GetHashCode());  Console.WriteLine(teacher2.Name);

结论：定义一个类继承ICloneable,然后使用this.MemberwiseClone()实现，这种方式更简单。

这里需要注意一点：通过this.MemberWiseClone()获取一个对象的实例属于浅拷贝，对实例的简单类型属性进行全值拷贝（包含string类型），对复杂类型属性只拷贝了引用。

下面咱们验证一下浅拷贝确实只对值类型成员全部复制了一份，搞成了一份新的，对于引用类型，只是复制了其引用，并不复制其对象。

我们还是继续用Teacher这个类，在这个类里面增加一个引用类型MyStudent,咱上代码。

public class Teacher : ICloneable    {        public string? Name { get; set; }        public MyStudent? MyStudent { get; set; }        public object Clone()        {            return this.MemberwiseClone();        }        public void Show()        {            Console.WriteLine($"Teacher:{Name}");            Console.WriteLine($"MyStudent name:{MyStudent.Name}");            Console.WriteLine($"MyStudent Age:{MyStudent.Age}");        }    }
    public class MyStudent    {        public string Name { get; set; }        public string  Age { get; set; }    }

看下执行结果

看完这篇原型设计模式，还不会，请你吃瓜

通过执行克隆了一份新对象，修改了Teacher.Mystudent.Name和Teacher.Mystudent.Age的值，其teacher对象Mystudent.Name和MyStudent.Age值也会发生变化,而修改了Teacher2.Name的值，其teacher对象的name却没有发生变化。也就验证我们上面所说的，原型浅拷贝关于值类型全部复制一份，对于引用只复制其引用，这点特别重要，很多人搞不明白，多动手实践一下。

那如果就上面的问题而言，我们现在既想对原型里面的值类型复制一份新的，也想把引用类型复制一份新的对象，并不仅仅只是再复制其引用，该怎么实现呢？

通过原型伪深拷贝实现

public class Teacher : ICloneable    {        public string? Name { get; set; }        public MyStudent? MyStudent { get; set; }        public Teacher()        {            MyStudent=new MyStudent();            }        private Teacher(MyStudent myStudent)        {            MyStudent=(MyStudent)myStudent.Clone();        }        public object Clone()        {                        //在创建新对象的时候把工作经验这个引用类型也复制一份            Teacher teacher1 = new Teacher(MyStudent)            {                Name = Name            };            return teacher1;
            //如果依然调用this.MemberwiseClone();引用类型，就永远不可能被复制一份新的            //return this.MemberwiseClone(); //这种写法只能拷贝值类型
        }        public void Show(string objectName)        {            Console.WriteLine($"-------------{objectName}-start----------------");            Console.WriteLine($"{objectName}:{Name}");            Console.WriteLine($"MyStudent-name:{MyStudent.Name}");            Console.WriteLine($"MyStudent-Age:{MyStudent.Age}");            Console.WriteLine($"-------------{objectName}-end----------------\r\n");        }    }
    public class MyStudent:ICloneable    {        public string Name { get; set; }        public string  Age { get; set; }
        public object Clone()        {            return this.MemberwiseClone();        }    }

来看看执行结果

看完这篇原型设计模式，还不会，请你吃瓜

通过上述代码运行可以看出，teacher1、teacher2、teacher3几个对象的创建...最后不仅把值类型全部复制了一份新的，引用类型也复制了一份对象，不再是复制其引用了。

目前这种原型创建还只是伪深拷贝，如果在MyStudent类中在出现一个引用类型，那么就需要使用递归。这种方式显而易见是有问题的，如果要真正的实现深拷贝，需要通过反射和序列化来实现.

总结

上述案例我们分别讲了原型浅拷贝，原型伪深拷贝,如何实现真正的深拷贝，其实也很简单，这次就不再往下写了，文章写短了没人看，写长了更没人看！关于案例中的其他问题，有疑问，欢迎交流！

概述

C#通过this.MemberwiseClone()实现原型模式

C#自己继承ICloneable实现原型模式

通过原型伪深拷贝实现

总结

董川民