1 前言
在許多面向?qū)ο蟮膽?yīng)用程序中钠糊，有些對(duì)象的創(chuàng)建代價(jià)過(guò)于大或者過(guò)于復(fù)雜垫言。要是可以重建相同的對(duì)象并作輕微的改動(dòng)杉女，事情會(huì)容易許多。我們可以通過(guò)輕微的改動(dòng)重用已有的對(duì)象鸳吸，以適應(yīng)程序中的特定情況熏挎。今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)一下該模式。
2 詳述
2.1 定義
應(yīng)用于“復(fù)制”操作的模式成為原型（Prototype）模式层释。復(fù)制（cloning）指用同一模具生產(chǎn)一系列的產(chǎn)品婆瓜。模具所基于的物品稱為原型。盡管產(chǎn)品是用同一模具復(fù)制的贡羔，但是某些屬性廉白，如顏色與尺寸，可以稍有不同乖寒，但是他們還是屬于同一類猴蹂。
2.2 何時(shí)是用原型模式
（1）需要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象應(yīng)獨(dú)立于其類型與創(chuàng)建方式。
（2）要實(shí)例化的類是在運(yùn)行時(shí)決定的楣嘁。
（3）不想要與產(chǎn)品層次相對(duì)應(yīng)的工廠層次磅轻。
（4）不同類的實(shí)例間的差異僅是狀態(tài)的若干組合。因此復(fù)制相應(yīng)數(shù)量的原型比手工實(shí)例化更加方便逐虚。
（5）類不容易創(chuàng)建聋溜，比如每個(gè)組件可以把其他組件作為子節(jié)點(diǎn)的組合對(duì)象。復(fù)制已有的組合對(duì)象并對(duì)副本進(jìn)行修改會(huì)更加容易叭爱。
此模式的最低限度是生成對(duì)象的真實(shí)副本撮躁，以用作同一環(huán)境下其他相關(guān)事物的基礎(chǔ)（原型）。
2.3 淺復(fù)制與深復(fù)制
深復(fù)制就是開(kāi)辟新內(nèi)存實(shí)現(xiàn)真正的內(nèi)存復(fù)制, 淺復(fù)制, 只復(fù)制指針, 堆內(nèi)存不變. 在我們?cè)O(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí), 有時(shí)一些對(duì)象需要根據(jù)用戶操作完成拷貝備份等操作, 這時(shí)候, 如果再去按照原來(lái)的方法初始化一遍對(duì)象就會(huì)帶來(lái)一些不便和問(wèn)題:
(1)該對(duì)象的某些屬性是在用戶操作過(guò)程中產(chǎn)生的, 不能夠僅憑一個(gè)initXXX方法賦值;
(2)常規(guī)賦值太過(guò)麻煩, 而且破壞封裝.
這時(shí)候原型模式的優(yōu)勢(shì)便體現(xiàn)出來(lái)了买雾。
3.Demo
首先創(chuàng)建一個(gè)Player類, 擁有2個(gè)屬性highestLevel和currentLevel, 同時(shí)提供2個(gè)public方法修改這2個(gè)屬性. 代碼如下:
復(fù)制代碼代碼如下:
@interface Player : NSObject
/**
*? update player's current level during game
*
*? @param level
*/
- (void)updateCurrentLevel:(NSInteger)level;
/**
*? update player's highest level during game
*
*? @param level
*/
- (void)updateHighestLevel:(NSInteger)level;
@end
最為關(guān)鍵的是Player需要實(shí)現(xiàn)NSCopying協(xié)議:
復(fù)制代碼代碼如下:
#pragma mark - Override
- (instancetype)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
Player *copyPlayer = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
copyPlayer.highestLevel = self.highestLevel;
copyPlayer.currentLevel = self.currentLevel;
return copyPlayer;
}
這里大家看到NSZone類型, 這是個(gè)什么類型呢? 其實(shí)它是一個(gè)結(jié)構(gòu)體, 是為了防止內(nèi)存碎片化而引入的一個(gè)結(jié)構(gòu). NSZone會(huì)根據(jù)你想要開(kāi)辟的內(nèi)存大小來(lái)分配內(nèi)存, 提高內(nèi)存管理. 然而官方的Programming with ARC Release Note也指出把曼， 目前的runtime系統(tǒng)忽略了區(qū)域的概念，因?yàn)楸旧淼膬?nèi)存管理已經(jīng)非常有效率漓穿，使用Zone反而會(huì)降低內(nèi)存使用嗤军，訪問(wèn)效率, 增加源代碼復(fù)雜度等.所以一般不使用NSZone， 而在這個(gè)例子中晃危， 雖說(shuō)使用了allocWithZone的方法, 但是我們進(jìn)去看源代碼則會(huì)發(fā)現(xiàn): Apple其實(shí)還是用一般的初始化方法代替了原來(lái)的Zone開(kāi)辟:
復(fù)制代碼代碼如下:
#pragma mark - Override
- (instancetype)copyWithZone:(NSZone *)zone
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use object?
initializers instead");
原型設(shè)計(jì)模式基本就是這些, 當(dāng)然我們的Player類可以變成一個(gè)接口, 讓子類去實(shí)現(xiàn), 更好的體現(xiàn)面向接口編程.
結(jié)果:
2015-09-18 21:30:32.072 DP_Prototype[1173:280693]
2015-09-18 21:30:32.073 DP_Prototype[1173:280693]
在其他文件調(diào)用copy方法, 即可看到系統(tǒng)為我們新開(kāi)辟的一塊內(nèi)存, 引用計(jì)數(shù)為1.
4.Cocoa Touch框架中的對(duì)象復(fù)制
CocoaTouch框架為NSObject的派生類提供了實(shí)現(xiàn)深復(fù)制的協(xié)議叙赚。NSObject的子類需要實(shí)現(xiàn)NSCopying協(xié)議及其方法--（id）copyWithZone:(NSZone *)zone。NSObject有一個(gè)實(shí)例方法叫做（id）copy山害。默認(rèn)的copy方法調(diào)用[selfcopyWithZone:nil]纠俭。對(duì)于采納了NSCopying協(xié)議的子類，需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法浪慌，否則將引發(fā)異常冤荆。IOS中，這個(gè)方法保持新的副本對(duì)象权纤，然后將其返回钓简。此方法的調(diào)用者需要負(fù)責(zé)釋放返回的對(duì)象乌妒。
深復(fù)制的技巧在于：保證確實(shí)復(fù)制了內(nèi)存中的資源，而不只是指指針外邓。
