Java设计模式---原型模式

你好我是辰兮，很高兴你能来阅读，本篇给你介绍Java设计模式之原型模式，通过简单的案例给你讲解，分享给初学者，大家一起进步。

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一、序言

在有些系统中，存在大量相同或相似对象的创建问题，如果用传统的构造函数来创建对象，会比较复杂且耗时耗资源，用原型模式生成对象就很高效，就像孙悟空拔下猴毛轻轻⼀吹就变出很多孙悟空⼀样简单。

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二、原型模式的定义与特点

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。

例如，Windows 操作系统的安装通常较耗时，如果复制就快了很多。在⽣活中复制的例⼦⾮常多，这⾥不⼀⼀列举了。

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三、原型模式的结构与实现

由于 Java 提供了对象的 clone() ⽅法，所以⽤ Java 实现原型模式很简单。

1、模式的结构

原型模式包含以下主要⻆⾊。

1. 抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的接⼝。
2. 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。
3. 访问类：使⽤具体原型类中的 clone() ⽅法来复制新的对象。

2、模式的实现

原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆，Java 中的 Object 类提供了浅克隆的 clone() ⽅法，具体原型类只要实现 Cloneable 接⼝就可实现对象的浅克隆，这⾥的 Cloneable 接⼝就是抽象原型类。浅拷贝实现Cloneable，重写，深拷贝是通过实现Serializable读取二进制流。

• 首先我们常见一个类继承Cloneable接口，然后重写里面的clone方法

//具体原型类
public class Realizetype implements Cloneable
{
    Realizetype()
    {
        System.out.println("具体原型创建成功！");
    }
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException
    {
        System.out.println("具体原型复制成功！");
        return (Realizetype)super.clone();
    }
}

• 测试类

//原型模式的测试类
public class PrototypeTest {
    public static void main(String[] args)throws CloneNotSupportedException {

        Realizetype obj1=new Realizetype();
        Realizetype obj2=(Realizetype)obj1.clone();
        System.out.println("obj1==obj2?"+(obj1==obj2));
 
    }
}

具体原型创建成功！
具体原型复制成功！
obj1==obj2?false

实现克隆操作，继承Cloneable，重写clone()方法。

原型模式同样用于隔离类对象的使用者和具体类型（易变类）之间的耦合关系，它同样要求这些“易变类”拥有稳定的接口。

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3、原型模式的应用场景

①对象之间相同或相似，即只是个别的几个属性不同的时候。

②对象的创建过程比较麻烦，但复制比较简单的时候。

public class Citation implements Cloneable {
    String name;
    String info;
    String college;

    public Citation(String name, String info, String college) {
        this.name = name;
        this.info = info;
        this.college = college;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getInfo() {
        return info;
    }

    public void setInfo(String info) {
        this.info = info;
    }

    public String getCollege() {
        return college;
    }

    public void setCollege(String college) {
        this.college = college;
    }


    void display()
    {
        System.out.println(name+info+college);
    }


    public Object clone() throws CloneNotSupportedException
    {
        System.out.println("奖状拷⻉成功！");
        return (Citation)super.clone();
    }

}

//原型模式的测试类
public class PrototypeTest {
    public static void main(String[] args)throws CloneNotSupportedException {
        Citation obj1=new Citation("卢本伟","同学：在2020学年获得一等奖学金","武汉大学");
        obj1.display();
        Citation obj2=(Citation) obj1.clone();
        obj2.setName("PDD");
        obj2.display();
    }
}

卢本伟同学：在2020学年获得一等奖学金武汉大学
奖状拷⻉成功！
PDD同学：在2020学年获得一等奖学金武汉大学

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①原型模式（Prototype Pattern）用于创建重复的对象，同时又能保证性能。
②它属于创建型设计模式，它提供了一种创建对象的最佳方法。
③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。当直接创建对象的代价比较大时，则采用这种模式。
④例如，一个对象需要在一个高代价的数据库操作之后被创建。我们可以缓存该对象，在下一个请求时返回它的克隆，在需要的时候更新数据库，以此来减少数据库调用。

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2020.06.02 记录辰兮的第74篇博客