设计模式的学习(十)：原型模式

系统管理员 2020-11-13 19:34 448阅读 0赞

## 原型模式 ##

**1、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。

**2、例子**  
原型模式就好比细胞分裂和克隆，完完全全再生成一个一模一样的物品。 比如JAVA 中的 Object clone() 方法。目前在实际项目中，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 的方法创建一个对象，然后由工厂方法提供给调用者。原型模式已经与 Java 融为浑然一体，大家可以随手拿来使用。

**3、原型模式的优缺点**  
**优点：** 1、性能提高。 2、逃避构造函数的约束。

**缺点：** 1、配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对于全新的类不是很难，但对于已有的类不一定很容易，特别当一个类引用不支持串行化的间接对象，或者引用含有循环结构的时候。 2、必须实现 Cloneable 接口。

**4、代码**

public class EntryptTest {
    
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		ShapeCache.createShape();
    		Shape square = ShapeCache.getShape("square");
    		System.out.println("square :" + square.type);
    		Shape circle = ShapeCache.getShape("circle");
    		System.out.println("circle :" + circle.type);
    		Shape rectangle = ShapeCache.getShape("rectangle");
    		System.out.println("rectangle :" + rectangle.type);
    	}
    }
    
    //创建一个抽象类，实现Cloneable 接口，重写clone方法
    abstract class Shape implements Cloneable {
    
    	private String id;
    
    	protected String type;
    
    	public String getId() {
    		return id;
    	}
    
    	public void setId(String id) {
    		this.id = id;
    	}
    
    	@Override
    	protected Object clone() {
    		Object clone = null;
    		try {
    			clone = super.clone();
    		} catch (CloneNotSupportedException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    		return clone;
    	}
    }
    
    //然后实体类扩展抽象类
    class Rectangle extends Shape {
    
    	public Rectangle() {
    		type = "Rectangle";
    	}
    
    }
    
    class Circle extends Shape {
    
    	public Circle() {
    		type = "Circle";
    	}
    
    }
    
    class Square extends Shape {
    
    	public Square() {
    		type = "Square";
    	}
    
    }
    
    //创建一个生成对象的类，并存储该类。
    class ShapeCache {
    
    	private static Map<String, Shape> shapeMap = new HashMap<>();
    
    	//输入相应的shapeId会得到
    	public static Shape getShape(String shapeId) {
    		Shape shapeCache = shapeMap.get(shapeId);
    		return (Shape) shapeCache.clone();
    	}
    
    	//创建形状并且添加到hashMap中，一般这里都是比较复杂的生成操作
    	public static void createShape() {
    		Circle circle = new Circle();
    		circle.setId("circle");
    		shapeMap.put(circle.getId(), circle);
    		Square square = new Square();
    		square.setId("square");
    		shapeMap.put(square.getId(), square);
    		Rectangle rectangle = new Rectangle();
    		rectangle.setId("rectangle");
    		shapeMap.put(rectangle.getId(), rectangle);
    	}
    
    }

**运行结果：**

square :Square
    circle :Circle
    rectangle :Rectangle

**分析：**  
我们将创建一个抽象类 Shape 和扩展了 Shape 类的实体类。下一步是定义类 ShapeCache，该类把 shape 对象存储在一个 Hashtable 中，并在请求的时候返回它们的克隆。  
main方法中我们的演示类使用 ShapeCache 类来获取 Shape 对象。  
![在这里插入图片描述][20181226160821321]

同时在补充一下浅拷贝和深拷贝。  
**浅拷贝：**  
被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而所有的对其他对象的引用仍然指向原来的对象。即对象的浅拷贝会对“主”对象进行拷贝，但不会复制主对象里面的对象。”里面的对象“会在原来的对象和它的副本之间共享。  
简而言之，浅拷贝仅仅复制所考虑的对象，而不复制它所引用的对象。  
![在这里插入图片描述][SouthEast]

**深拷贝：**  
深拷贝是一个整个独立的对象拷贝，深拷贝会拷贝所有的属性,并拷贝属性指向的动态分配的内存。当对象和它所引用的对象一起拷贝时即发生深拷贝。深拷贝相比于浅拷贝速度较慢并且花销较大。  
简而言之，深拷贝把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍。  
![在这里插入图片描述][SouthEast 1]

[20181226160821321]: /images/1605296044352.png
[SouthEast]: /images/1605296011448.png
[SouthEast 1]: /images/1605295986391.png