设计模式学习与整理-原型模式

偏执的太偏执、 2021-12-24 10:29 194阅读 0赞

### 介绍 ###

**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。

### 应用场景 ###

（1）程序需要从一个对象出发，得到若干个和其状态相同，并可独立变化其状态的对象时。  
（2）当对象的创建需要独立于它的构造过程和表示时。  
（3）一个类创建实例后是新对象，那么就可以将这个类的一个实例定义为原型，通过复制该原型得到新的实例比使用类的构造方法创建实例更方便。

### 模式结构 ###

（1）抽象原型（Prototype）：一个接口或抽象类，负责定义对象复制自身的方法。  
（2）具体原型（ConcretePrototype）：实现Prototype接口的类，具体原型实现抽象原型中的方法，以便所创建的对象调用该方法复制自己。

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### 代码案例 ###

首先，创建抽象原型：

public interface Prototype {
      Object cloneMe() throws CloneNotSupportedException;
    }

创建立方体类：

public class Cubic implements Prototype , Cloneable{
      double length , width , height;
      Cubic(double a,double b,double c){
        length = a;
        width = b;
        height = c;
      }
    
      @Override
      public Object cloneMe() throws CloneNotSupportedException{
        return clone();
      }
    }

山羊类：

public class Goat implements Prototype, Cloneable {
      private StringBuffer color;
      public void setColor(StringBuffer c){
        color = c;
      }
    
      public StringBuffer getColor(){
        return color;
      }
    
      @Override
      public Object cloneMe() throws CloneNotSupportedException {
        return clone();
      }
    }

测试类：

public static void main(String[] args){
        Cubic cubic = new Cubic(12,20,66);
        System.out.println("cubic的长、宽和高：");
        System.out.println(cubic.length+","+cubic.width+","+cubic.height);
        try{
          Cubic cubicCopy = (Cubic) cubic.cloneMe();
          System.out.println("cubicCopy的长、宽和高：");
          System.out.println(cubicCopy.length+","+cubicCopy.width+","+cubicCopy.height);
        } catch(CloneNotSupportedException e){
          e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("--------------------------");
    
        Goat goat = new Goat();
        goat.setColor(new StringBuffer("白颜色的山羊"));
        System.out.println("goat是"+goat.getColor());
        Goat goatCopy = null;
        try {
          goatCopy = (Goat)goat.cloneMe();
          System.out.println("goatCopy是"+goatCopy.getColor());
          System.out.println("goatCopy将自己的颜色变成黑色");
          goatCopy.setColor(new StringBuffer("黑颜色的山羊"));
          System.out.println("goat仍然是"+goat.getColor());
          System.out.println("goatCopy是"+goatCopy.getColor());
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }

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### 优点 ###

（1）性能提高。  
（2）逃避构造函数的约束。

### 缺点 ###

（1）必须实现 Cloneable 接口。

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