前言
2022/9/22 14:21
路漫漫其修远兮,吾将上下而求索
本文是根据袁庭新老师学习所做笔记
仅供学习交流使用，转载注明出处
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原型模式
原型模式(Prototype Pattern)是用于创建重复的对象，同时又能保证性能。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式是实现了一个原型接口，该接口用于创建当前对象的克隆。当直接创建对象的代价比较大时，则采用这种模式。例如，一个对象需要在一个高代价的数据库操作之后被创建。我们可以缓存该对象，在下一个请求时返回它的克隆，在需要的时候更新数据库，以此来减少数据库调用。
1 介绍
意图: 用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。
主要解决: 在运行期建立和删除原型。
何时使用:
1.当一个系统应该独立于它的产品创建，构成和表示时。
2.当要实例化的类是在运行时刻指定时，例如，通过动态装载。
3.为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂类层次时。
4.当一个类的实例只能有几个不同状态组合中的一种时。建立相应数目的原型并克隆它们可能比每次用合适的状态手工实例化该类更方便一些。
**如何解决:**利用已有的一个原型对象，快速地生成和原型对象一样的实例。
关键代码:
1.实现克隆操作，在Java中实现Cloneable接口，重写clone()方法﹔在.NET中可以使用Object类的MemberwiseClone()方法来实现对象的浅拷贝或通过序列化的方式来实现深拷贝。
⒉原型模式同样用于隔离类对象的使用者和具体类型（易变类)之间的耦合关系，它同样要求这些"易变类"拥有稳定的接口。
应用实例:
1.细胞分裂。
2.Java中的Object clone()方法。
优点:
1.性能提高。
2.逃避构造方法的约束。
缺点:
1.配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对于全新的类不是很难，但对于已有的类不一定很容易，特别当一个类引用不支持串行化的间接对象，或者引用含有循环结构的时候。
2.必须实现Cloneable接口。
使用场景:
1.资源优化场景。
⒉类初始化需要消耗非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等。3.性能和安全要求的场景。
4.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。
5.一个对象多个修改者的场景。
6.—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。
7.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()方法创建一个对象，然后由工厂方法提供给调用者。原型模式已经与Java融为浑然一体，大家可以随手拿来使用。
注意事项: 与通过对一个类进行实例化来构造新对象不同的是，原型模式是通过拷贝一个现有对象生成新对象的。浅拷贝实现Cloneable接口，重写clone()方法﹔深拷贝是通过实现Serializable读取二进制流。
2 实现
我们将创建一个抽象类Shape和扩展了Shape类的实体类。下一步是定义类ShapeCache，该类把shape对象存储在一个Hashtable中。并在请求的时候返回它们的克隆。
PrototypePatternDemo类使用ShapeCache类来获取Shape对象。
1.创建一个项目名称为prototype _pattern的Java项目。
2.创建一个抽象的图形类
package com.js; /** * 图形类 */ public abstract class Shape { private String id; //类型需要在子类中确定（需要在子类中访问父类中的成员） protected String type; public String getId() { return id; } public void setId(String id) { this.id = id; } public String getType() { return type; } /* public void setType(String type) { this.type = type; } */ abstract void draw(); }
3.创建一个图形类的具体实现类
package com.js; /** * 圆形类 */ public class Circle extends Shape{ public Circle(){ type="圆形"; } @Override void draw() { System.out.println("绘制一个圆形"); } }
package com.js; /** * 矩形类 */ public class Rectangle extends Shape{ public Rectangle(){ type="矩形"; } @Override void draw() { System.out.println("绘制一个矩形"); } }
4.Shape实现Cloneable接口
/** * 图形类 * * Cloneable接口： * 1.功能：表示可以通过克隆的技术，实现对象的快速创建 * 2.实现：直接对类的实现Cloneable接口 * 3.方法：编写一个方法clone()方法。用来表示具体的克隆。 */ public abstract class Shape implements Cloneable{ //... public Object clone() { Object clone=null; try { //可以依赖当前类的模板自动克隆一个一模一样的对象 clone = super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { e.printStackTrace(); } return clone; } }
5.创建缓存类
package com.js; import java.util.Hashtable; public class ShapeCache { //创建一个对应的Hashtable的存储 private static Hashtable<String,Shape> shapeMap=new Hashtable<>(); //模拟在当前的存储Map中存放三个原始的对象 public static void load(){ Circle circle=new Circle(); circle.setId("1"); shapeMap.put(circle.getId(), circle); Square square=new Square(); square.setId("2"); shapeMap.put(square.getId(), square); Rectangle rectangle=new Rectangle(); rectangle.setId("3"); shapeMap.put(rectangle.getId(), rectangle); } //调用根据id来指定需要获取的对象（1-圆形、2-矩形...） //克隆对象，需要调用对象的clone方法来完成（向上转型） public static Shape getShape(String shapeId){ Shape shape = shapeMap.get(shapeId);//根据用户传递的id值来获取对象 return (Shape) shape.clone(); } }
6.创建程序入口类——测试
package com.js; public class ProtoTypePattern { public static void main(String[] args) { //加载初始的原始对象 ShapeCache.load(); Shape cloneCircle = ShapeCache.getShape("1"); System.out.println(cloneCircle.getType()); Shape cloneRectangle = ShapeCache.getShape("3"); System.out.println(cloneRectangle.getType()); } }
最后
2022/9/22 12:12
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Markdown 3889 字数 301 行数
HTML 3504 字数 175 段落
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