编辑“︁PHP原型模式”︁

{{DISPLAYTITLE:PHP原型模式}}  
'''PHP原型模式'''（Prototype Pattern）是一种[[创建型设计模式]]，它通过复制现有对象来创建新对象，而不是通过实例化类。这种模式适用于需要高效创建复杂对象的场景，尤其是当直接实例化的成本较高时。

== 介绍 ==  
在软件开发中，某些对象的创建过程可能涉及复杂的初始化逻辑或资源消耗（如数据库连接、文件读取等）。原型模式通过克隆（Clone）已有对象来避免重复这些开销，同时允许动态添加或修改对象的属性。  

=== 核心概念 ===  
* '''原型接口'''（Prototype Interface）：声明克隆方法的接口（在PHP中通常为`__clone()`魔术方法或自定义接口）。  
* '''具体原型'''（Concrete Prototype）：实现克隆方法的具体类。  
* '''客户端'''（Client）：通过调用原型对象的克隆方法来创建新对象。  

== 实现方式 ==  
以下是一个基于PHP的原型模式实现示例：  

<syntaxhighlight lang="php">  
// 原型接口  
interface Prototype {  
    public function clone(): Prototype;  
}  

// 具体原型类  
class Book implements Prototype {  
    private $title;  
    private $author;  

    public function __construct(string $title, string $author) {  
        $this->title = $title;  
        $this->author = $author;  
    }  

    // 实现克隆方法  
    public function clone(): Prototype {  
        return clone $this; // 浅拷贝  
    }  

    public function setTitle(string $title): void {  
        $this->title = $title;  
    }  

    public function getInfo(): string {  
        return "Book: {$this->title} by {$this->author}";  
    }  
}  

// 客户端代码  
$originalBook = new Book("Design Patterns", "Erich Gamma");  
$clonedBook = $originalBook->clone();  
$clonedBook->setTitle("Prototype Pattern in PHP");  

echo $originalBook->getInfo(); // 输出: Book: Design Patterns by Erich Gamma  
echo $clonedBook->getInfo();   // 输出: Book: Prototype Pattern in PHP by Erich Gamma  
</syntaxhighlight>  

=== 关键点说明 ===  
1. '''浅拷贝与深拷贝'''：  
   * PHP的`clone`关键字默认执行浅拷贝（只复制基本属性和对象引用）。  
   * 若需深拷贝（递归复制引用对象），需在`__clone()`方法中手动处理。  

2. '''性能优势'''：克隆比`new`操作更高效，尤其当对象初始化涉及复杂逻辑时。  

== 实际应用案例 ==  
=== 场景描述 ===  
假设开发一个游戏，需要快速生成多个相似但属性不同的敌人（如不同颜色、攻击力的怪物）。  

<syntaxhighlight lang="php">  
class Enemy implements Prototype {  
    private $type;  
    private $health;  

    public function __construct(string $type, int $health) {  
        $this->type = $type;  
        $this->health = $health;  
    }  

    public function clone(): Prototype {  
        return clone $this;  
    }  

    public function setHealth(int $health): void {  
        $this->health = $health;  
    }  

    public function getStats(): string {  
        return "Enemy: {$this->type} (Health: {$this->health})";  
    }  
}  

// 创建原型敌人  
$prototypeEnemy = new Enemy("Dragon", 100);  

// 批量生成变体敌人  
$enemies = [];  
for ($i = 0; $i < 5; $i++) {  
    $enemy = $prototypeEnemy->clone();  
    $enemy->setHealth(rand(80, 120));  
    $enemies[] = $enemy;  
}  

// 输出结果  
foreach ($enemies as $enemy) {  
    echo $enemy->getStats() . "\n";  
}  
</syntaxhighlight>  

输出示例：  
<pre>  
Enemy: Dragon (Health: 112)  
Enemy: Dragon (Health: 95)  
Enemy: Dragon (Health: 103)  
Enemy: Dragon (Health: 87)  
Enemy: Dragon (Health: 118)  
</pre>  

== 类图 ==  
<mermaid>  
classDiagram  
    class Prototype {  
        <<interface>>  
        +clone() Prototype  
    }  
    class ConcretePrototype {  
        -property: type  
        +clone(): Prototype  
    }  
    class Client {  
        +operation()  
    }  
    Prototype <|-- ConcretePrototype  
    Client --> Prototype  
</mermaid>  

== 与其他模式的关系 ==  
* 与'''工厂模式'''对比：原型模式通过克隆生成对象，工厂模式通过子类决定实例化。  
* 与'''单例模式'''冲突：单例禁止克隆，需在`__clone()`中抛出异常。  

== 总结 ==  
* '''适用场景'''：  
  * 对象创建成本高（如依赖外部资源）。  
  * 需动态配置对象属性。  
* '''优点'''：  
  * 减少子类数量，避免重复初始化代码。  
  * 动态添加或删除对象属性。  
* '''注意事项'''：  
  * 深拷贝需手动实现。  
  * 克隆可能破坏单例模式。  

通过原型模式，开发者可以更灵活地管理对象生命周期，提升系统性能。

[[Category:编程语言]]
[[Category:PHP]]
[[Category:PHP设计模式]]