设计模式系列教程(11) - 原型模式

简介: 设计模式系列教程(11) - 原型模式

代码已上传至Github,有兴趣的同学可以下载来看看:https://github.com/ylw-github/Java-DesignMode

1. 什么是原型模式

原型模式 是一个创建型的模式。原型二字表明了改模式应该有一个样板实例,用户从这个样板对象中复制一个内部属性一致的对象,这个过程也就是我们称的“克隆”。被复制的实例就是我们所称的“原型”,这个原型是可定制的。原型模式多用于创建复杂的或者构造耗时的实例,因为这种情况下,复制一个已经存在的实例可使程序运行更高效。

2. 原型模式的应用场景

  1. 类初始化需要消化非常多的资源,这个资源包括数据、硬件资源等,通过原型拷贝避免这些消耗。
  2. 通过new产生的一个对象需要非常繁琐的数据准备或者权限,这时可以使用原型模式。
  3. 一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,即保护性拷贝。

Spring框架中的多例就是使用原型。

3. 原型模式UML类图

原型模式主要用于对象的复制,它的核心是就是类图中的原型类Prototype。Prototype类需要具备以下两个条件:

1)实现Cloneable接口。在java语言有一个Cloneable接口,它的作用只有一个,就是在运行时通知虚拟机可以安全地在实现了此接口的类上使用clone方法。在java虚拟机中,只有实现了这个接口的类才可以被拷贝,否则在运行时会抛出CloneNotSupportedException异常。

2)重写Object类中的clone方法。Java中,所有类的父类都是Object类,Object类中有一个clone方法,作用是返回对象的一个拷贝,但是其作用域protected类型的,一般的类无法调用,因此Prototype类需要将clone方法的作用域修改为public类型。

5.原型模式分为深复制和浅复制

浅复制 —-只是拷贝了基本类型的数据,而引用类型数据,复制后也是会发生引用,我们把这种拷贝叫做“(浅复制)浅拷贝”,换句话说,浅复制仅仅是指向被复制的内存地址,如果原地址中对象被改变了,那么浅复制出来的对象也会相应改变。

深复制 —-在计算机中开辟了一块新的内存地址用于存放复制的对象。

6. 演示实例

Book类:

import java.util.ArrayList;
public class Book implements Cloneable {
    private String title;// 标题
    private ArrayList<String> image = new ArrayList<String>();// 图片名列表
    public Book() {
        super();
    }
    /**
     * 重写拷贝方法
     */
    @Override
    protected Book clone() {
        try {
            Book book = (Book) super.clone();//
            book.image = (ArrayList<String>) this.image.clone();//深复制(注意没有吧title复制)
            return book;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    public ArrayList<String> getImage() {
        return image;
    }
    public void addImage(String img) {
        this.image.add(img);
    }
    public String getTitle() {
        return title;
    }
    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }
    /**
     * 打印内容
     */
    public void showBook() {
        System.out.println("title:" + title);
        for (String img : image) {
            System.out.println("image name:" + img);
        }
    }
}

测试:

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Book book1 = new Book();
        book1.setTitle("书1");
        book1.addImage("图1");
        book1.showBook();
        System.out.println("-----------------");
        //以原型方式拷貝一份
        Book book2 = book1.clone();
        book2.showBook();
        System.out.println("-----------------");
        book2.setTitle("书2");
        book2.addImage("图2");
        book2.showBook();
        System.out.println("-----------------");
        //再次还原打印书本
        book1.showBook();
        System.out.println("-----------------");
    }
}

总结

目录
相关文章
|
3天前
|
设计模式 算法 C++
【C++ 泛型编程 进阶篇】C++元模板编程与设计模式的结合应用教程(二)
【C++ 泛型编程 进阶篇】C++元模板编程与设计模式的结合应用教程
30 0
|
3天前
|
设计模式 安全 Java
【设计模式】原型模式
【设计模式】原型模式
|
3天前
|
设计模式 Java 关系型数据库
23种设计模式 —— 原型模式【克隆羊、浅拷贝、深拷贝】
23种设计模式 —— 原型模式【克隆羊、浅拷贝、深拷贝】
|
3天前
|
设计模式 Java
Java设计模式【五】:原型模式
Java设计模式【五】:原型模式
19 0
|
3天前
|
设计模式 存储
二十三种设计模式全面解析-原型模式进阶之原型管理器:集中管理对象原型的设计模式之道
二十三种设计模式全面解析-原型模式进阶之原型管理器:集中管理对象原型的设计模式之道
|
3天前
|
设计模式 Java
【设计模式系列笔记】原型模式
原型模式(Prototype Pattern)是一种创建型设计模式,其主要目的是通过复制现有对象来创建新对象,而无需知道其具体类型。这种模式属于对象创建型模式,通过克隆来避免使用new关键字创建对象,提高性能和降低系统的耦合度。
33 6
|
3天前
|
设计模式 Java
小谈设计模式(10)—原型模式
小谈设计模式(10)—原型模式
|
3天前
|
设计模式 Java
23种设计模式,原型模式的概念优缺点以及JAVA代码举例
【4月更文挑战第10天】原型模式是一种创建型设计模式,它允许通过复制现有对象来创建新的对象,而无需知道如何创建的细节。这种模式的核心思想是基于一个原型实例,通过复制这个原型来创建新的对象
27 7
|
3天前
|
设计模式 存储 算法
【C++ 泛型编程 进阶篇】C++元模板编程与设计模式的结合应用教程(三)
【C++ 泛型编程 进阶篇】C++元模板编程与设计模式的结合应用教程
27 0
|
3天前
|
设计模式 算法 搜索推荐
【C++ 泛型编程 进阶篇】C++元模板编程与设计模式的结合应用教程(一)
【C++ 泛型编程 进阶篇】C++元模板编程与设计模式的结合应用教程
43 0