From 751033f2e903b2e74726fe1620bf8b224eb49f62 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Yuki <yuki@alienyuki.com>
Date: Sun, 6 Apr 2025 00:42:29 +0800
Subject: [PATCH] feat: Prototype

Implemented a demo for the Prototype.
---
 06_prototype.cpp | 62 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 notes.md         |  6 +++++
 2 files changed, 68 insertions(+)
 create mode 100644 06_prototype.cpp

diff --git a/06_prototype.cpp b/06_prototype.cpp
new file mode 100644
index 0000000..3f9d5d0
--- /dev/null
+++ b/06_prototype.cpp
@@ -0,0 +1,62 @@
+#include <iostream>
+#include <memory>
+#include <vector>
+
+using namespace std;
+
+class Shape {
+public:
+    virtual shared_ptr<Shape> clone() = 0;
+    virtual void draw() = 0;
+};
+
+class Circle : public Shape {
+    int x;
+    int y;
+    int r;
+public:
+    Circle(int x, int y, int r): x(x), y(y), r(r) {}
+
+    virtual shared_ptr<Shape> clone() override {
+        // Default copy using the copy constructor.
+        // You can customize this to perform deep or shallow copy as needed.
+        return std::make_shared<Circle>(*this);
+    }
+
+    virtual void draw() override {
+        cout << "draw " << x << " " << y << " " << r << endl;
+    }
+};
+
+class Square : public Shape {
+    int x1;
+    int y1;
+    int x2;
+    int y2;
+public:
+    Square(int x1, int y1, int x2, int y2) : x1(x1), y1(y1), x2(x2), y2(y2) {}
+
+    virtual shared_ptr<Shape> clone() override {
+        return std::make_shared<Square>(*this);
+    }
+
+    virtual void draw() override {
+        cout << "draw " << x1 << " " << y1 << " " << x2 << " " << y2 << endl;
+    }
+};
+
+int main() {
+    shared_ptr<Shape> c = make_shared<Circle>(1, 2, 3);
+    shared_ptr<Shape> s = make_shared<Square>(1, 2, 3, 4);
+
+    vector<shared_ptr<Shape>> origin_shapes = {c, s};
+    vector<shared_ptr<Shape>> clone_shapes;
+    for (auto shape : origin_shapes) {
+        // You can clone without knowing the concrete type of shape.
+        clone_shapes.push_back(shape->clone());
+    }
+
+    for (auto shape : clone_shapes) {
+        shape->draw();
+    }
+}
diff --git a/notes.md b/notes.md
index 6dc4958..96d4f21 100644
--- a/notes.md
+++ b/notes.md
@@ -33,3 +33,9 @@
 单例模式是一种解决方案，这个类只通过静态的 `get_instance()` 提供统一访问方式，并且不提供拷贝构造和赋值操作。这样多个依赖的全局变量可以在这个类里管理。此外测试时可以只改内部实现，对外接口不变，提高了可维护性与可测试性。
 
 具体实现上有一些技巧。为了只创建一次，可以用 `get_instance()` 中使用 `static` 变量（懒汉式），也可以这个类有一个 `static` 类成员（饿汉式），还可以用 `static` 指针成员，对于指针为空时（第一次访问）额外做初始化（需要注意创建时的线程安全，比如双检查）。
+
+## 原型模式（Prototype Pattern）
+
+有时需要在项目中创建副本，那么如何创建重复对象？很容易想到使用复制或赋值操作符，而不是普通的构造函数。但是这些方法没有多态性，如果很多子类需要复制就会有点麻烦。
+
+解决方案也很简单，父类提供一种 `clone` 方法。这样客户端只需要调用 `clone` 方法，不需要知道这个类具体是什么。这种方法常配合对象注册表使用，通过维护一个原型缓存容器（如`map<string, Prototype*>`），根据名字/类型复制对象。