设计模式 - 原型 | BangjinHu's Blog

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简介

该模式是用于创建重复的对象，同时又能够保证性能。这种类型的设计模式是一种创建对象的模式。这种模式实现了一个原型接口，该接口用于创建当前对象的克隆。

注意：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 重写，深拷贝是通过实现 Serializable 读取二进制流。

提示：该模式一般通过一个实例进行克隆从而获得更多同一原型的实例，使用实例的clone()方法即可完成。

原型模式（深克隆和浅克隆）

浅克隆：所谓浅克隆只在类那一层进行克隆。

深克隆：在clone()方法那块儿进行clone()设置。

原型模式在JDK源码中应用

clone() 方法
Cloneable 接口

原型模式

1.创建一个实现Cloneable接口的抽象类(原型角色)

//1.（抽象类或者接口）实现 java.lang.Cloneable 接口
public abstract class Shape implements Cloneable {

   private String id;
   protected String type;

   abstract void draw();

   public String getType(){
      return type;
   }

   public String getId() {
      return id;
   }

   public void setId(String id) {
      this.id = id;
   }

   //具体原型角色
   public Object clone() {//2.定义复制现有实例来生成新实例的方法
      Object clone = null;
      try {
         clone = super.clone();
      } catch (CloneNotSupportedException e) {
         e.printStackTrace();
      }
      return clone;
   }
}

2.创建扩展上面抽象类的实体类

public class Rectangle extends Shape {

   public Rectangle(){
     type = "Rectangle";
   }

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}

public class Square extends Shape {

   public Square(){
     type = "Square";
   }

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}

public class Circle extends Shape {

   public Circle(){
     type = "Circle";
   }

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}

3.创建一个类从数据库获取实体类并把它们存储在一个 Hashtable 中

import java.util.Hashtable;

public class ShapeCache {
    //维护一个注册表
    private static Hashtable<String, Shape> shapeMap 
      = new Hashtable<String, Shape>();

    public static Shape getShape(String shapeId) {//提供一个获取新实例的方法
      Shape cachedShape = shapeMap.get(shapeId);//提供一个找出正确实例原型的方法
      return (Shape) cachedShape.clone();//委托复制实例的方法生成新实例。
   }

   // 对每种形状都运行数据库查询，并创建该形状
   // shapeMap.put(shapeKey, shape);
   // 例如，我们要添加三种形状
   public static void loadCache() {
      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);
   }
}

4.PrototypePatternDemo 使用 ShapeCache 类来获取存储在 Hashtable 中的形状的克隆

public class PrototypePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      ShapeCache.loadCache();

      Shape clonedShape = (Shape) ShapeCache.getShape("1");
      System.out.println("Shape : " + clonedShape.getType());        

      Shape clonedShape2 = (Shape) ShapeCache.getShape("2");
      System.out.println("Shape : " + clonedShape2.getType());        

      Shape clonedShape3 = (Shape) ShapeCache.getShape("3");
      System.out.println("Shape : " + clonedShape3.getType());        
   }
}