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原型模式(Prototype Pattern)

2024/10/26 5:49:10 来源:https://blog.csdn.net/qq_43663493/article/details/143197177  浏览:    关键词:原型模式(Prototype Pattern)

原型模式

原型模式(Prototype Pattern)是一种简单的设计模式。

用原型实例指定创建对象的种类,并且通过复制这些原型创建新的对象。

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原型模式涉及3个角色。
■ 客户(Client)角色:该角色提出创建对象的请求。
■ 抽象原型(Prototype)角色:该角色是一个抽象角色,通常由一个Java接口或抽象类实现,给出所有的具体原型类所需的接口。
■ 具体原型(Concrete Prototype)角色:该角色是被复制的对象,必须实现抽象原型接口。
Java中内置了克隆机制,Object类具有一个clone()方法,能够实现对象的克隆,使一个类支持克隆需要以下两步。
■ 实现Cloneable接口;
■ 覆盖Object的clone()方法,完成对象的克隆操作,通常只需要调用Object的clone()方法即可。为了使外部能够调用此类的clone()方法,可以将可访问性修改为public。

抽象原型:

/*** @author huahong.ma* @Date 2024/10/19 19:00* 抽象原型*/
public interface Prototype extends Cloneable{/*** 克隆方法* @return*/Prototype clone();}

具体原型:

/*** @author huahong.ma* @Date 2024/10/19 19:03* 具体原型*/
public class ConcretePrototype implements Prototype{/*** 克隆方法** @return*/@Overridepublic Prototype clone() {try {return (Prototype)super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {e.printStackTrace();return null;}}
}

客户类:

/*** @author huahong.ma* @Date 2024/10/19 19:05* 客户类*/
public class Client {private void operation(Prototype Prototype){Prototype clone = Prototype.clone();}}

1、原型模式的优点
原型模式的优点有以下几个方面。
■ 性能优良:原型模式是在内存二进制流的复制,要比直接new一个对象性能好,特别是在一个循环体内产生大量的对象时,原型模式可以更好地体现其优点。
■ 逃避构造函数的约束:这既是优点也是缺点,直接在内存中复制,构造函数是不会执行的,因此减少了约束,需要在实际应用时进行权衡考虑。

2、原型模式的使用场景
原型模式的使用场景如下。
■ 资源优化场景,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。
■ 性能和安全要求的场景,通过new产生一个对象需要非常烦琐的数据准备或访问权限,可以使用原型模式。
■ 一个对象多个修改者的场景,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复制多个对象供调用者使用。
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。
注意 Java中Object提供的clone()方法采用的是“浅”克隆,即只复制关联对象的引用,而不复制关联对象的数据。如果需要“深”克隆,则需要在覆盖clone()方法时手动控制克隆的深度。

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