设计模式之创建类模式——原型模式

时间:2021-08-13 17:49:33

原型模式(Prototype Pattern)的简单程度仅次于单例模式和迭代器模式。

 

定义:

用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

 

通用类图:

设计模式之创建类模式——原型模式

 

通用代码:

/**
* 抽象原型
*
* @author Administrator
*
*/
public class Prototype implements Cloneable {

@Override
public Prototype clone() {
Prototype prototype = null;

try {
prototype = (Prototype) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}

return prototype;
}

}

 

原型模式的优点:

● 性能优良

原型模式是在内存二进制流的拷贝,要比直接new一个对象性能好得多,特别是要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

这既是它的优点也是缺点,直接在内存中拷贝,构造函数是不会执行的。

 

原型模式的使用场景:

● 资源优化场景

类初始化需要消耗非常多的资源,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拷贝多个对象供调用者使用。

 

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。

 

原型模式的注意事项:

● 构造函数不会被执行

● 浅拷贝和深拷贝

Object类提供的方法clone只是拷贝本对象,其对象内部的数组、引用对象等都不拷贝,还是指向原生对象的内部元素地址,这种拷贝就叫做浅拷贝。

两个对象共享一个私有变量,你改我改大家都能改,是一种非常不安全的方式。

Java原始类型比如int、long、char等都会被拷贝,String作为基本类型也会被拷贝。

 

浅拷贝:

/**
* 浅拷贝
*
* @author Administrator
*
*/
public class ShallowCopy implements Cloneable {

private ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();

@Override
protected ShallowCopy clone() {
ShallowCopy copy = null;

try {
copy = (ShallowCopy) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}

return copy;
}

}

 

深拷贝:

/**
* 深拷贝
*
* @author Administrator
*
*/
public class DeepCopy implements Cloneable {
private ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();

@Override
protected DeepCopy clone() {
DeepCopy copy = null;

try {
copy = (DeepCopy) super.clone();
copy.arrayList = (ArrayList<String>) this.arrayList.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}

return copy;
}
}

 

 

● clone与final冲突

要使用clone方法,类的成员变量上不要增加final关键字。