# 原型模式

属于创建型模式。
用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。
原型模式是通过拷贝一个现有对象生成新的对象，当直接创建对象的代价比较大时，则采用这种模式。

拷贝分为深拷贝和浅拷贝，接下来将分别介绍。

使用场景：

资源优化
类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等
性能和安全要求的场景
通过 new 产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式
一个对象多个修改者的场景
一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用
在实际项目中，原型模式很少单独出现，一般是和工厂方法模式一起出现。通过 clone 的方法创建一个对象，然后由工厂方法提供给调用者

# 深拷贝和浅拷贝

当复制一个对象时，由于其属性复制后产生的效果不同，而产生了深拷贝与浅拷贝。
对于值类型，深拷贝和浅拷贝都是一样的，都是对原始数据的复制，修改原始数据，不会对复制数据产生影响。
对于静态的部分，都不会复制。
两者的区别，在于对引用属性的复制。

# 浅拷贝

创建一个新对象，如果字段是引用类型，则复制引用但不复制引用的对象，因此，原始对象和其副本都引用同一个对象

# 深拷贝

创建一个新对象，如果字段是引用类型，则复制引用和引用的对象，因此，原始对象和其副本是不同的两个对象

# 浅拷贝实现

# 类图

# 代码

# 需要拷贝的类

	namespace CreationalPatterns_PrototypePattern.ShallowCopy
	{
	/// <summary>
	/// 效果
	/// </summary>
	public class Effect
	{
	public string EffectName;

	public Effect(string effectName)
	{
	EffectName = effectName;
	}
	}
	}

	namespace CreationalPatterns_PrototypePattern.ShallowCopy
	{
	/// <summary>
	/// 形状
	/// </summary>
	public class Shape
	{
	public string ShapName;
	public Effect MainEffect;

	public Shape(string shapName, string effectName)
	{
	ShapName = shapName;
	MainEffect = new Effect(effectName);
	}

	/// <summary>
	/// 形状和效果
	/// </summary>
	public void MyShap()
	{
	Console.WriteLine("ShapName: " + ShapName + "\nEffectName: " + MainEffect.EffectName);
	}

	/// <summary>
	/// 生成克隆（浅拷贝）
	/// </summary>
	public Shape GetClone()
	{
	return (Shape)MemberwiseClone();
	}
	}
	}

# 测试

	namespace CreationalPatterns_PrototypePattern.ShallowCopy
	{
	public class Program
	{
	private static void Main()
	{
	Shape shape_0 = new Shape("shape_0", "Transparent");
	Shape shape_1 = shape_0.GetClone();

	// 注意，这里将引用指向了新的 string 类型的对象
	shape_1.ShapName = "shape_1";
	shape_1.MainEffect.EffectName = "Opaque";

	shape_0.MyShap();
	Console.WriteLine();
	shape_1.MyShap();
	}
	}
	}

运行结果：
ShapName: shape_0
EffectName: Opaque

ShapName: shape_1
EffectName: Opaque

# 深拷贝实现

使用对象复制方法：如果类中包含引用类型的成员变量，可以通过递归调用成员变量的复制方法来实现深拷贝。
使用序列化和反序列化：这是一种常见的实现深拷贝的方式。可以通过将对象进行序列化为字节流，然后再反序列化生成一个全新的对象。

# 使用对象复制方法

相较于浅拷贝，只需要更改 Shape 类
使用不同的命名空间做出区分

	using CreationalPatterns_PrototypePattern.ShallowCopy;

	namespace CreationalPatterns_PrototypePattern.DeepCopy_ObjectCopy
	{
	/// <summary>
	/// 形状
	/// </summary>
	public class Shape
	{
	public string ShapName;
	public Effect MainEffect;

	public Shape(string shapName, string effectName)
	{
	ShapName = shapName;
	MainEffect = new Effect(effectName);
	}

	/// <summary>
	/// 形状和效果
	/// </summary>
	public void MyShap()
	{
	Console.WriteLine("ShapName: " + ShapName + "\nEffectName: " + MainEffect.EffectName);
	}

	/// <summary>
	/// 生成克隆（深拷贝）
	/// </summary>
	public Shape GetClone()
	{
	Shape temp = (Shape)MemberwiseClone();
	temp.MainEffect = new Effect(this.MainEffect.EffectName);
	return temp;
	}

	}
	}

用于测试的代码与浅拷贝相同，但运行结果不同：
ShapName: shape_0
EffectName: Transparent

ShapName: shape_1
EffectName: Opaque

# 使用序列化和反序列化

# 类图

# 代码

# 处理序列化和反序列化

要进行深拷贝的类及其成员必须是可序列化的，所以需要将它们标记为 [Serializable]

	using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;

	namespace CreationalPatterns_PrototypePattern.DeepCopy_Serialization
	{
	public class DeepCopyHelper
	{
	public static T DeepCopy<T>(T obj)
	{
	if (obj == null)
	{
	return default(T);
	}

	BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
	MemoryStream stream = new MemoryStream();

	using (stream)
	{
	formatter.Serialize(stream, obj);
	stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
	return (T)formatter.Deserialize(stream);
	}
	}
	}
	}

# 用于拷贝的类

	namespace CreationalPatterns_PrototypePattern.DeepCopy_Serialization
	{
	[Serializable]
	/// <summary>
	/// 效果
	/// </summary>
	public class Effect
	{
	public string EffectName;

	public Effect(string effectName)
	{
	EffectName = effectName;
	}
	}
	}

	namespace CreationalPatterns_PrototypePattern.DeepCopy_Serialization
	{
	[Serializable]
	/// <summary>
	/// 形状
	/// </summary>
	public class Shape
	{
	public string ShapName;
	public Effect MainEffect;

	public Shape(string shapName, string effectName)
	{
	ShapName = shapName;
	MainEffect = new Effect(effectName);
	}

	/// <summary>
	/// 形状和效果
	/// </summary>
	public void MyShap()
	{
	Console.WriteLine("ShapName: " + ShapName + "\nEffectName: " + MainEffect.EffectName);
	}

	/// <summary>
	/// 生成克隆（深拷贝）
	/// </summary>
	public Shape GetClone()
	{
	return DeepCopyHelper.DeepCopy<Shape>(this);
	}
	}
	}

# 测试

	namespace CreationalPatterns_PrototypePattern.DeepCopy_Serialization
	{
	public class Program
	{
	private static void Main()
	{
	Shape shape_0 = new Shape("shape_0", "Transparent");
	Shape shape_1 = shape_0.GetClone();

	// 注意，这里将引用指向了新的 string 类型的对象
	shape_1.ShapName = "shape_1";
	shape_1.MainEffect.EffectName = "Opaque";

	shape_0.MyShap();
	Console.WriteLine();
	shape_1.MyShap();
	}
	}
	}

运行结果：
ShapName: shape_0
EffectName: Transparent

ShapName: shape_1
EffectName: Opaque

DesignPatterns

# 原型模式

# 深拷贝和浅拷贝

# 浅拷贝

# 深拷贝

# 浅拷贝实现

# 类图

# 代码

# 需要拷贝的类

# 测试

# 深拷贝实现

# 使用对象复制方法

# 使用序列化和反序列化

# 类图

# 代码

# 处理序列化和反序列化

# 用于拷贝的类

# 测试

代理模式

模板模式