Padrões de projeto em .NET: Prototype
Este padrão foi criado com o objetivo de especificar os tipos de objetos a serem criados usando uma instância-protótipo e criar novos objetos pela cópia desse protótipo.
Você poderia construir um editor para partituras musicais customizando um framework geral para editores gráficos, adicionando novos objetos que representam notas, pausas e pentagramas. O editor do framework pode ter uma paleta de ferramentas para adicionar esses objetos de música à partitura. A paleta também incluiria ferramentas para selecionar, mover e manipular objetos de música de outra forma. O usuário clicaria na ferramenta de uma semínima para adicionar semínimas à partitura. Ou poderia usar a ferramenta de movimentação para mover uma nota para cima ou para baixo nas linhas de pauta, alterando seu registro sonoro.
Vamos considerar que o framework forneça uma classe abstrata Graphic para componentes gráficos, como notas e pentagramas. Além disso, fornece uma classe abstrata Tool para definir ferramentas como aquelas da paleta. O framework também predefine uma subclasse GraphicTool para ferramentas que criam instâncias de objetos gráficos e os adicionam ao documento.
Mas GraphicTool apresenta um problema para o projetista do framework. As classes para notas e pentagramas são específicas da nossa aplicação, mas a classe GraphicTool pertence ao framework. GraphicTool não sabe como criar instâncias das nossas classes musicais para adicioná-las à partitura. Poderíamos introduzir subclasses de GraphicTool para cada tipo de objeto musical que elas instanciam. Sabemos que composição de objetos é uma alternativa flexível para o uso de subclasses. A questão, porém, é: como pode um framework usá-la para parametrizar instâncias de GraphicTool pela classe de Graphic que se espera que elas criem?
A solução é fazer GraphicTool criar um novo Graphic copiando ou clonando uma instância de uma subclasse de Graphic. Chamamos esta instância de protótipo. A GraphicTool é parametrizada pelo protótipo que ela deveria clonar e adicionar ao documento. Se todas as subclasses de Graphic suportam uma operação Clone, então GraphicTool pode clonar qualquer tipo de Graphic.
Assim, em nosso editor musical, cada ferramenta para criar um objeto musical é uma instância de GraphicTool que é iniciada com um protótipo diferente. Cada instância de GraphicTool produzirá um objeto musical clonando o seu protótipo e adicionando o clone à partitura.
Quando usar Prototype?
Use o padrão Prototype quando um sistema tiver que ser independente de como os seus produtos são criados, compostos e representados; e:
- Quando as classes a instanciar forem especificadas em tempo de execução, por exemplo, por carga dinâmica;
- Para evitar a construção de uma hierarquia de classes de fábricas paralela à hierarquia de classes de produto;
- Quando as instâncias de uma classe puderem ter uma dentre poucas combinações diferentes de estados. Pode ser mais conveniente instalar um número correspondente de protótipos e cloná-los, ao invés de instanciar a classe manualmente, cada vez com um estado apropriado.
Estrutura
- Protótipo (Graphic): declara uma interface para clonar a si próprio.
- ProtótipoConcreto (Staff, WholeNote, HalfNote): implementa uma operação para clonar a si próprio.
- Cliente (GraphicTool): cria um novo objeto solicitando a um protótipo que clone a si próprio.
Exemplo de código
Definiremos uma subclasse CarPrototypeFactory de uma classe CarFactory. CarPrototypeFactory será iniciada com protótipos dos objetos que criará, de maneira que não tenhamos que criar subclasses somente para mudar as classes de pneus ou motores que ela cria.
A CarPrototypeFactory aumenta a interface de CarFactory com um construtor que aceita protótipos como argumentos:
Public Class CarPrototypeFactory
Implements ICarFactory
Private _PrototipoMotor As Motor
Private _PrototipoPneu As Pneu
End Class
O construtor simplesmente inicia seus protótipos:
Public Sub New(ByVal pPneu As Pneu, ByVal pMotor As Motor)
_PrototipoPneu = pPneu
_PrototipoMotor = pMotor
End Sub
As funções para a criação de pneus e motor são semelhantes: cada uma clona um protótipo e então o inicia. Aqui estão as definições de CriarMotor e CriarPneu.
Public Function CriarMotor() As Motor
Dim MeuMotor As Motor = _PrototipoMotor.Clonar
MeuMotor.Potencia = Motor.Potencia.1000
Return MeuMotor
End Function
Public Function CriarPneu() As Pneu
Return _PrototipoPneu.Clonar
End Function
No próximo artigo estaremos analisando o último padrão de criação: o Singleton.
