VB.Net中文教程(11) Prototype样式

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主题： Prototype样式
副题：多形性、接口(Inte易做图ce)

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v 1. 样式
v 2. 对象之原型(object prototype)
v 3. 以VB落实Prototype样式
v 4. Prototype样式之应用----- 组件之设计与组装

1. 样式
Erich Gamma 等人的名著──"Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software" 含有23个重要的设计样式(design pattern)。顾名思义﹐「样式」就是大家可「有样学样﹐依样画葫芦」﹐并一而再、再而三地在不同场合﹐重复使用(reuse) 它来解决常见之问题。
样式必须常常使用﹐且愈纯熟愈好﹐才能随外界环境(context) 而加以变化﹐才能确实解决问题(problem) 。像孙子兵法、太极拳法皆含有许多样式（或称为招式）﹐必须心领神会﹐并实际练习之﹐才能达到炉火纯青之地步。其主要原因是﹕单一样式（招式）常只解决个小问题﹐而大问题可能需要多种样式混合使用才行。如何将小样式组合成为大样式来解决大问题呢﹖这常需一套完整的法则(rule)﹐通称为「样式语言」(pattern language)。本文引用Gamma书中的Prototype样式﹐说明如何以VB的接口来实作之，也让您更能善用多形性观念。以下就请您仔细看如何使用Prototype 样式了。

图1、Prototype样式的UML图

2. 对象之原型 (object prototype)
人们日常生活中﹐常见下述说法﹕

           「我要养一只像加菲猫一样的猫」
           「我将来要娶个美如西施的妻子」
            ......

其中﹐加菲猫和西施皆是prototype （或译为范例）。当您说上述两句话时﹐听者立即能经由prototype 对象（即加菲猫或西施）来了解您心中所欲描述之新对象。在软件方面﹐使用者可藉prototype 来告诉计算机﹕

「我要的对象就像这个prototype 对象」

于是﹐计算机依该prototype 对象来造出一模一样的新对象给使用者。
回想﹐我们所熟悉的VB、C#、Java或C++语言中﹐皆是借着「类别」来描述对象之特性﹐然后计算机则依类别之描述来造出新对象。这种就通称为class-based programming ﹔而前者称为prototype-based programming 。
随着﹐软件零组件(sofrware IC) 观念的流行﹐prototype-based programming 观念也愈来愈重要了。既使像VB语言﹐也能支持prototype-based programming 。

3. 以VB落实Prototype样式
上图1是Gamma书中所列出的prototype样式。下图2则是个实际的例子。

图2、绘图对象的Prototype

对象设计者从Shape衍生出Circle及Rectangle两类别，并各诞生1个prototype对象，且存入ShapeList串行或数组之中。设计者必须为各类别定义Clone( )函式来诞生新对象，并构成多形性。于是对象装配者只需呼叫Clone( )函数就能获得新对象，而不必具有类别观念。未来，设计者可从Shape类别衍生出许许多多子类别，并把对象放入ShapeList中，供装配者使用。
兹看看如何以VB来落实上图2的UML模式：

ex01.bas
Imports System.ComponentModel
Imports System.Drawing
Imports System.WinForms
-------------------------------------------------------------------------
Class Shape
    Protected lx, ly As Integer
    Public Sub SetXY(ByVal x As Integer, ByVal y As Integer)
        lx = x
        ly = y
    End Sub
    Public Overridable Sub Draw()
    End Sub
    Public Overridable Function Clone() As Shape
    End Function
End Class

Class Circle
    Inherits Shape

    Public Overrides Sub Draw()
        MessageBox.Show("Drawing a Circle at (" + str(lx) + ", " + str(ly) + ")")
    End Sub
    Public Overrides Function Clone() As Shape
        Clone = New Circle()
    End Function
End Class

Class Rectangle
    Inherits Shape

    Public Overrides Sub Draw()
        MessageBox.Show("Drawing a Rectangle at (" + str(lx) + ", " + str(ly) + ")")
    End Sub
    Public Overrides Function Clone() As Shape
        Clone = New Rectangle()
    End Function
End Class
-------------------------------------------------------------------------------------
Class ShapeList
    Private tlist(10) As Shape
    Private counter As Integer

    Public Sub New()
        counter = 0
    End Sub
    Public Sub AddShape(ByVal sobj As Shape)
        tlist(counter) = sobj
        counter = counter + 1
    End Sub
    Public Function GetShape(ByVal i As Integer) As Shape
        GetShape = tlist(i)
    End Function
    Public Sub Draw()
        Dim i As Integer
        For i = 0 To counter - 1
            tlist(i).Draw()
        Next
    End Sub
End Class
-------------------------------------------------------------------------------------
Public Class Form1
    Inherits System.WinForms.Form
    Public Sub New()
        MyBase.New()
        Form1 = Me
        This call is required by the Win Form Designer.
        InitializeComponent()
        TODO: Add any initialization after the InitializeComponent() call
    End Sub
    Form overrides dispose to clean up the component list.
    Public Overrides Sub Dispose()
        MyBase.Dispose()
        components.Dispose()
    End Sub
#Region " Windows Form Designer generated code "
     ......
#End Region
    Protected Sub Form1_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs)
        Dim list As New ShapeList()
        Dim ps As Shape
        ps = New Circle()
        ps.SetXY(10, 10)
        list.AddShape(ps)

        ps = New Rectangle()
        ps.SetXY(50, 50)
        lis

补充：软件开发 , Vb ,