设计模式学习笔记--原型模式

五、原型模式

原型模式(Prototype Pattern)，用于创建重复对象，并保证性能。通过实现一个原型接口，来复制创建当前对象的备份。

简介

旨在用原型实例指定创建对象的种类，并拷贝原型来创建新的对象。

应用场景：实例化类需要在运行时刻指定，或一个类的实例只有那么几种可能的状态组合中的一种时，可以用该模式。

细胞分裂、object克隆。

优点：性能高、避免构造函数的约束。

缺点：要通盘考虑需被克隆的类，一些引用、接口的设计的。需要实现Cloneable接口，逃避构造函数的约束。

一般用于资源优化、安全与性能考虑、对象实例多次修改等场景。

Java中浅拷贝是实现Cloneable接口，重写clone()，而深拷贝实现的Serializable读取二进制。

实现

创建一个抽象类

Shape

和扩展的子类，定义一个

ShapeCache

,该类将

shape

对象存储在一个

Hashtable

中，在需要时返回它的克隆。



创建抽象类

Shape.java

public abstarct 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(Sting id){
this.id = id;
}
public void setType(String type){
this.type = type;
}

@override
public Object clone(){
Object clone = null;
try{
clone = super.clone();
}catch(CloneNotSupportedException e){
e.printStackTrace();
}
return clone;
}
}

创建实现类

Rectangle.java

public class Rectangle extends Shape{
public Rectangle(){
type = "Rectangle";
}

@override
public void draw(){
System.out.print("矩形内部的 draw()方法);
}
}

Square.java

public class Square extends Shape{
public Square(){
type = "Square";
}
@override
public void draw(){
System.out.println("正方形内的 draw()方法");
}
}

Circle.java

public class Circlr extends Shape{
public Circle(){
type = "Circle"
}
@override
public void draw(){
System.out.println("圆形内的 draw()方法");
}
}

存储对象

创建一个类，从数据库获取实体类，并存储到Hashtable中。

ShapeCache.java

import java.util.Hashtable;

public class ShapeCache {
private static Hashtable<String,Shape> shapeMap = new Hashtable<String,Shape>();

public static Shape getShape(String shapeId){
Shape cacheShape = shapeMap.get(shapeId);
return (Shape)cacheShape.clone();
}
//对每种形状，都运行数据库查询，并创建该形状
//shapeMap.put(shapeKey,shape);
//例如需要添加三种形状
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 rect = new Rectangle();
rect.setId("3");
shapeMap.put(rect.getId(),rect);
}
}

演示demo

PrototypePatternDemo.java

public class PrototypePatternDemo{
public static void main(String[] args){
//加载对象到数据库（模拟），保存，以备后用
ShapeCache.loadCache();

//通过id来获取数据库中保存的实例对象的clone
Shape clonedShape1 = (Shape)ShapeCache.getShape("1");
System.out.print("获取的图形是：" + clonedShape1.getType());
Shape clonedShape2 = (Shape)ShapeCache.getShape("2");
System.out.print("获取的图形是：" + clonedShape2.getType());
Shape clonedShape3 = (Shape)ShapeCache.getShape("3");
System.out.print("获取的图形是：" + clonedShape3.getType());
}
}

输出结果

获取的图形是：Circle
获取的图形是：Square
获取的图形是：Rectangle