Java实现23种设计模式(三):原型模式

二十三种设计模式分类

设计模式三大分类.jpg

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一、概述

原型（Prototype）模式的定义如下：用一个已经创建的实例作为原型，通过复制该原型对象来创建一个和原型相同或相似的新对象。在这里，原型实例指定了要创建的对象的种类。用这种方式创建对象非常高效，根本无须知道对象创建的细节。

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。

场景

1、资源优化场景。
2、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。
3、性能和安全要求的场景。
4、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。
5、一个对象多个修改者的场景。
6、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。
7、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。

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二、实现

1. 结构图

原型模式包含以下主要角色：

• 抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的接口。
• 具体原型类：实现抽象原型类的 clone()方法，它是可被复制的对象。
• 访问类：使用具体原型类中的 clone()方法来复制新的对象。

原型模式

PS:UML结构图可以参考，例子实现并不根据UML图来完成，灵活实现即可；

2. 实现

package cn.missbe.model.prototype;

/**
 * Copyright (c) 2020.
 * Email: love1208tt@foxmail.com
 *
 * @author lyg  2020/4/29 下午9:36
 * description:
 * 原型模式：了解即可，用得不多
 * 利用已有的一个原型对象，快速地生成和原型对象一样的实例
 * Java中的拷贝：深拷贝、浅拷贝
 **/

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Location location = new Location("贝克街22号", "22号");
        Person p = new Person("xx-uu", "18", location);
        Person copy = (Person) p.clone();
        System.out.println("RelationShip:" + (copy == p));
        System.out.println("P:" + p);
        System.out.println("Copy:" + copy);
    }
}

/**必须实现Cloneable,不然会报CloneNotSupportedException异常*/
class Person implements Cloneable{
    private String name;
    private String age;
    private Location location;

    public Person(String name, String age, Location location) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.location = location;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Person p = (Person) super.clone();
        ///深拷贝
        p.location = (Location) location.clone();

        return p;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age='" + age + '\'' + ", location=" + location + '}';
    }
}

/**必须实现Cloneable,不然会报CloneNotSupportedException异常*/
class Location implements Cloneable{
    private String street;
    private String roomId;

    public Location(String street, String roomId) {
        this.street = street;
        this.roomId = roomId;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Location{" + "street='" + street + '\'' + ", roomId='" + roomId + '\'' + '}';
    }
}