创建型设计模式
简要定义
原型模式通过复制一个已经存在的实例来返回新的实例, 而不是新建实例. 其中被复制的实例就是我们所称的原型
JAVA的clone()方法
在JAVA中提供了clone()方法来实现对象的克隆, 简化了原型模式的实现.
Java.lang.Object类提供以下方法对对象进行复制
protected Object clone()
这个方法可以在子类中被重写.
克隆分为两种: 浅度克隆和深度克隆
浅度克隆
浅度克隆只是复制对象的值, 对象的值一共分为两种,值类型和引用类型, 在浅度克隆中, 值类型的数据会被复制到新的对象中, 而对与引用类型则仅仅复制引用的值, 而不是复制引用的对象.
浅度赋值.png
如图 B只是复制A的引用, 也就是说, A B中的C是同一个对象, 此时如果在A中对C进行更改, B中也会受到影响
深度克隆
如图
深度克隆与浅度克隆的区别就在于, 在引用类型上, 深度克隆会直接复制所引用的对象, 此时在A中更改C对B没有任何影响.
克隆模式的效果
- 对任何对象x,都有:x.clone()!=x
- 对任何对象x,都有:x.clone().getClass==x.getClass()
- 如果对象x的equals()方法定义恰当的话, x.clone().equals(x)
原型模式的实现
原型模式有两种, 一种带管理类, 一种不带管理类
一般 只有一个原型时 不需要管理类
不带管理类类图
20151126184535511.png具体实现 以抄作业为例
//作业父类
public abstract class Homework implements Cloneable {
public abstract Object clone();
public abstract void show();
}
//具体作业类
public class MathHomework extends Homework{
private Date A = new Date();
private int a = 1;
public void show() {
System.out.println("Math clone");
}
//重写克隆方法
public Object clone(){
MathHomework m = null;
//深度克隆
m = (MathHomework) this.clone();
m.A = (Date)this.getA().clone();
return m;
}
public Date getA(){
return A;
}
}
//客户端
public class Main {
public static void main(String[] args){
// 学霸写好作业
MathHomework xueba = new MathHomework();
// 学渣抄作业
MathHomework xuezha = (MathHomework)xueba.clone();
xuezha.show();
}
}
有管理类的原型模式实现
如果班上有两个学霸都写好作业, 此时就要两个原型 增加一个管理类来处理更方便
此时类图如下
20151126195731884.png
//管理类
//这个map怎么用我也没看懂
public class Manager {
private static Manager manager;
private Map prototypes = null;
private Manager() {
manager = new Manager();
}
//使用了单例模式
public static Manager getManager() {
if (manager == null)
manager = new Manager();
return manager;
}
public void put(String name,Homework prototype){
manager.put(name, prototype);
}
public Homework getPrototype(String name){
if(prototypes.containsKey(name)){
return (Homework) ((Homework)prototypes.get(name)).clone();
}else{
Homework homework = null;
try{
homework = (Homework)Class.forName(name).newInstance();
put(name, homework);
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
return homework;
}
}
}
//新的测试类
public class MainManager {
public static void main(String[] args){
MathHomework xueba = new MathHomework();
Manager.getManager().put("com.designpattern.prototype1.MathHomework", xueba);
//抄作业
MathHomework xuezha = (MathHomework) Manager.getManager().getPrototype("com.designpattern.prototype1.MathHomework");
xuezha.show();
}
}
原型模式优缺点
优点
- 减少了对象的生成 性能提高。
- 逃避构造函数的约束。
缺点
原型模式的最大缺点就是每一个类必须都有一个clone方法,如果这个类的组成不太复杂的话还比较好,如果类的组成很复杂的话,如果想实现深度复制就非常困难了。
原型模式在.NET下实现
在 .NET 中可以使用 Object 类的 MemberwiseClone() 方法来实现对象的浅度克隆或通过序列化的方式来实现深度克隆
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