结合Android学设计模式--原型模式(Prototype)

￡神魔★判官ぃ 2022-08-07 01:40 135阅读 0赞

### 一、什么是原型模式 ###

Prototype模式是一种对象创建型模式，它采取复制原型对象的方法来创建对象的实例。使用Prototype模式创建的实例，具有与原型一样的数据。  
![这里写图片描述][20150215130344255]

### 二、原型模式的特点 ###

1.  由原型对象**自身创建**目标对象。也就是说，对象创建这一动作发自原型对象本身。
2.  目标对象是原型对象的一个克隆。也就是说，通过Prototype模式创建的对象，不仅仅与原型对象具有相同的结构，还与原型对象具有相同的值。
3.  根据对象克隆深度层次的不同，有**浅度克隆**与**深度克隆。**

### 三、原型模式应用场景 ###

*  ***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，通过原型拷贝避免这些消耗；***
 *  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
 *  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。
 *  在创建对象的时候，我们不只是希望被创建的对象继承其基类的基本结构，还希望继承原型对象的数据。
 *  希望对目标对象的修改不影响既有的原型对象（深度克隆的时候可以完全互不影响）。
 *  隐藏克隆操作的细节。很多时候，对对象本身的克隆需要涉及到类本身的数据细节。

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如,有一个Person类

public class Person {
    
        private String name;
        private String gender;
        private int age;
        public String getName() {
            return name;
        }
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
        public String getGender() {
            return gender;
        }
        public void setGender(String gender) {
            this.gender = gender;
        }
        public int getAge() {
            return age;
        }
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    }

创建一个Person对象

Person person1 = new Person();
            person1.setName("Jack");
            person1.setGender("男");
            person1.setAge(18);

当下次想再次创建一个person对象时,

Person person2 = new Person();
            person2.setName("John");
            person2.setGender("男");
            person2.setAge(18);

person1与person2对象只有name不同,其他都相同,这个时候我们就可以使用原型模式,一般我们会提供一个clone方法,**克隆不同于引用.**  
我们在Person类中添加clone方法,返回一个克隆的person对象

public Person clone() {
            try {
                Person person  = (Person)super.clone();
                return  person;
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
                return null;
            }
        }

注意Person类要实现**Cloneable**接口

public static void main(String[] args) {
    
            Person person1 = new Person();
            person1.setName("Jack");
            person1.setGender("男");
            person1.setAge(18);
    
            Person person2 = person1.clone();
            System.out.println("person1---name:"+person1.getName());
            person2.setName("John");
            System.out.println("person1---name:"+person1.getName());
            System.out.println("person1---name:"+person2.getName());
        }

输出结果为:  
person1—name:Jack  
person1—name:Jack  
person2—name:John

现在我们给Person添加hobbies字段

private List<String> hobbies;

public static void main(String[] args) {
    
    
            ArrayList<String> hobbies = new ArrayList<>();
            hobbies.add("音乐");
            hobbies.add("跑步");
    
            Person person1 = new Person();
            person1.setName("Jack");
            person1.setGender("男");
            person1.setAge(18);
            person1.setHobbies(hobbies);
    
    
            Person person2 = person1.clone();
            System.out.println("person2---hobbies:"+person2.getHobbies().toString());
            System.out.println("person1---hobbies:"+person1.getHobbies().toString());
    
            hobbies.add("打球");
    
            System.out.println("person2---hobbies:"+person2.getHobbies().toString());
            System.out.println("person1---hobbies:"+person1.getHobbies().toString());
        }

输入结果

person2---hobbies:[音乐, 跑步]
    person1---hobbies:[音乐, 跑步]
    person2---hobbies:[音乐, 跑步, 打球]
    person1---hobbies:[音乐, 跑步, 打球]

我们修改了person1的hobbies字段,person2的也跟着该变了,这就是浅度克隆  
*什么是深度克隆呢?*

修改clone方法

public Person clone(){
           try {
               Person person  = (Person)super.clone();
               ArrayList<String> newHobby = new ArrayList<String>();
                for(String hobby : this.getHobbies()) {
                    newHobby.add(hobby);
                }
                person.setHobbies(newHobby);
                return person;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
       }

再次运行

person2---hobbies:[音乐, 跑步]
    person1---hobbies:[音乐, 跑步]
    person2---hobbies:[音乐, 跑步]
    person1---hobbies:[音乐, 跑步, 打球]

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Android中的SparseArray类使用了原型模式,SparseArray类用来代替HashMap

public class SparseArray<E> implements Cloneable {
        
    ...
    }

clone方法,

@Override
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public SparseArray<E> clone() {
            SparseArray<E> clone = null;
            try {
                clone = (SparseArray<E>) super.clone();
                clone.mKeys = mKeys.clone(); //同时需要深度克隆
                clone.mValues = mValues.clone();//同时需要深度克隆
            } catch (CloneNotSupportedException cnse) {
                /* ignore */
            }
            return clone;
        }

结合上面的应用场景理解一下SparseArray类为什么使用原型模式

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