java设计模式之五（原型模式）

什么是原型模式？

原型模式（Prototype Pattern）是用于创建重复的对象，同时又能保证性能。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

当我们程序中有几个相似但又不太一样的对象时，就可以使用原型模式。简单一些说的话，就是通过深拷贝的方法用原型实例指定创建对象的种类。

Java 自带的原型模式基于内存二进制流的复制，在性能上比直接 new 一个对象更加优良。

图示

我们可以举个例子，比如现在有三个形状对象，圆形（Circle），正方形（Square），长方形（Rectangle）。现在我们想要通过原型模式创建这三个对象，那就需要有一个原型实例：形状（Shape），让它实现java的接口类Cloneable，并且重写克隆方法clone()。

然后我们定义一个类 ShapeCache，该类把 shape 对象存储在一个 Hashtable 中，并在请求的时候返回它们的克隆。最后通过PrototypePatternDemo 类使用 ShapeCache 类来获取 Shape 对象。

实现

步骤1

//定义原型类，实现java接口
public abstract class Shape implements Cloneable{private String id;protected String type;//需要子类实现的方法abstract void draw();public String getId() {return id;}public void setId(String id) {this.id = id;}public String getType() {return type;}//重写克隆类public Object clone(){Object clone = null;try{clone = super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e){e.printStackTrace();}return clone;}}

步骤2
实现具体对象圆形（Circle），正方形（Square），长方形（Rectangle）

public class Circle extends Shape{public Circle(){type = "Circle";}@Overridevoid draw() {System.out.println("Inside Circle::draw() method");}
}

public class Square extends Shape{public Square(){type = "Square";}@Overridevoid draw() {System.out.println("Inside Square::draw() method");}
}

public class Rectangle extends Shape{public Rectangle(){type = "Rectangle";}@Overridevoid draw() {System.out.println("Inside Rectangle::draw() method");}
}

步骤3
通过调用原型对象克隆方法，创建指定对象

import java.util.Hashtable;public class ShapeCache {private static Hashtable<String, Shape> shapeMap = new Hashtable<String, Shape>();public static Shape getShape(String shapeId){Shape shapeCache = shapeMap.get(shapeId);return (Shape)shapeCache.clone();}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 rectangle = new Rectangle();rectangle.setId("3");shapeMap.put(rectangle.getId(), rectangle);}
}

步骤4
main()方法检查结果

public class PrototypePattenDemo {public static void main(String[] args) {ShapeCache.loadCache();Shape cloneShape1 = (Shape)ShapeCache.getShape("1");System.out.println("Shape: "+ cloneShape1.getType());System.out.println("Shape: "+ cloneShape1.getId());cloneShape1.draw();System.out.println("------------------------------");Shape cloneShape2 = (Shape)ShapeCache.getShape("2");System.out.println("Shape: "+ cloneShape2.getType());System.out.println("Shape: "+ cloneShape2.getId());cloneShape2.draw();System.out.println("------------------------------");Shape cloneShape3 = (Shape)ShapeCache.getShape("3");System.out.println("Shape: "+ cloneShape3.getType());System.out.println("Shape: "+ cloneShape3.getId());cloneShape3.draw();System.out.println("------------------------------");}
}

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什么是原型模式？

图示

实现

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