原型模式
1. 原型模式简介
原型模式属于创建型模式,其主要作用就是用一个对象创建出新的对象,既简化了对象的创建过程,又对外隐藏创建细节。通常我们会使用new关键字来创建对象,但是当对象构造方法接受大量参数,或者需要设置大量字段时,代码就会显得冗长。这时大家可能会想到使用工厂模式将对象的创建与使用分离,但是工厂模式会造成类膨胀,当产品比较多时,会导致项目中充斥着大量的产品类和工厂类。原型模式给我们指出另一条路,即克隆,复制一个一模一样的自己,从而达到创建新对象的目的。
在java中,一切类都是Object类的子类型,Object类为我们提供了clone()方法,因此,当我们需要克隆一个实例时,直接调用clone()方法就行了。但是clone()方法有几个限制:
①调用clone()方法的对象需要实现Cloneable接口。Cloneable只是一个符号接口,本身不包含任何方法声明,它的作用仅仅是说明实现这个接口的类能够使用clone()方法。
②clone()只能实现浅拷贝,不能实现深拷贝。浅拷贝是只对基本数据类型进行复制,而对于包含引用的对象进行拷贝时,则只是将引用复制一份,复制出来的引用于原对象的引用指向的是同一个内存地址。实现深拷贝有几种方式,一是实现Serializable接口;二是覆盖clone()方法,但是当类包含的引用类型较多时,会写很多额外的代码;参考Java深拷贝与序列化。
2. 案例场景
下面,我们通过一个例子来了解原型模式的使用。
现在大多数看书软件都有借书或买书的功能,每借一本(或买一本),就相当于把原书复制了一份。首先,定义一个通用的Book接口:
public interface Book { String getName(); Book rentBook(); }
定义小说和传记两个子类:
// 小说
public class Novel implements Book, Cloneable{ private String name; public Novel(String name){ this.name = name; } @Override public String getName() { return this.name; } @Override public Book rentBook() { try { return (Book)this.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { System.out.println("err"); return null; } } }
// 传记
public class Biography implements Book, Cloneable{ private String name; public Biography(String name){ this.name = name; } @Override public String getName() { return this.name; } @Override public Book rentBook() { try { return (Book)this.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { return null; } } }
现在来测试一下:
public class PrototypeTest { public static void main(String[] args) { Book novel = new Novel("小说"); Book novel1 = novel.rentBook(); System.out.println(novel1.getName()); Book biography = new Biography("传记"); Book biography1 = biography.rentBook(); System.out.println(biography1.getName()); } }
输出为:
小说
传记
通过clone()方法,我们成功地获得了原对象的一份拷贝。
3. 原型定义与类图
Gof四人组对原型模式的定义是:
使用原型实例指定待创建的类型,并且通过复制这个原型来创建新的对象。
这里复制的关键就是类似clone()的方法。
从上面代码中,我们可以总结出原型模式的类图结构:
4. 参考文献
<<大话设计模式>>
原文地址:https://www.cnblogs.com/NaLanZiYi-LinEr/p/11795843.html
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