Android 设计模式 笔记 - 原型模式

Posted 2022-12-11 鲨鱼丶

介绍：

是一个创建型的模式。原型表明该模式应该有一个样板实例，用户从这个样板对象中复制一个内部属性一致的对象，即为：克隆。原型可定制，该模式多用于创建复杂的或者构建耗时的实例，这种情况下，复制一个已经存在的实例可使程序运行的更高效。

定义：

用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。

使用场景：

• 类初始化需要消耗非常多的资源，资源种类包括：数据资源，硬件资源。通过原型拷贝避免这些消耗。
• 通过一个new产生一个对象需要非常繁琐的数据准备和访问权限。
• 一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能需要修改其值时，可以考虑使用原型类型拷贝多个对象供调用者使用，这个叫做保护性拷贝。

角色介绍：

• Client：客户端用户
• Prototype：抽象类或者接口，声明具备clone能力
• ConcretePrototype：具体的原型类

简单实现：

package com.mabibin.eg;

import java.util.ArrayList;

public class WordDocument implements Cloneable 
	private String mText ;
	private ArrayList<String> mImages = new ArrayList<String>() ;
	public WordDocument() 
		
	
	@Override
	protected Object clone()
		WordDocument doc;
		try 
			doc = (WordDocument) super.clone();
			doc.setmText(this.getmText()) ;
			doc.setmImages(this.getmImages()) ;
			return doc ;
		 catch (CloneNotSupportedException e) 
			e.printStackTrace();
		
		return null ;
		
	
	public String getmText() 
		return mText;
	
	public void setmText(String mText) 
		this.mText = mText;
	
	public ArrayList<String> getmImages() 
		return mImages;
	
	public void setmImages(ArrayList<String> mImages) 
		this.mImages = mImages;
	
	
	public void addImage(String image)
		this.mImages.add(image);
	
	
	public void showDocment()
		System.out.println("***********START**********");
		System.out.println("TEXT:"+mText);
		System.out.println("IMAGE LIST:" );
		for (String imagename : mImages) 
			System.out.println("imageName:" +imagename);
		
		System.out.println("***********END**********");
	

package com.mabibin.eg;

public class Client 
	public static void main(String[] args) 
		WordDocument wordDocument = new WordDocument() ;
		wordDocument.setmText("第一份文档");
		wordDocument.addImage("图1");
		wordDocument.addImage("图2");
		wordDocument.addImage("图3");
		wordDocument.addImage("图4");
		wordDocument.showDocment();
		
		WordDocument wordDocument2 = (WordDocument) wordDocument.clone();
		wordDocument2.showDocment();
		
		wordDocument2.setmText("第二份文档");
		wordDocument2.showDocment();
		wordDocument.showDocment();
	

结果显示为：

***********START**********
TEXT:第一份文档
IMAGE LIST:
imageName:图1
imageName:图2
imageName:图3
imageName:图4
***********END**********
***********START**********
TEXT:第一份文档
IMAGE LIST:
imageName:图1
imageName:图2
imageName:图3
imageName:图4
***********END**********
***********START**********
TEXT:第二份文档
IMAGE LIST:
imageName:图1
imageName:图2
imageName:图3
imageName:图4
***********END**********
***********START**********
TEXT:第一份文档
IMAGE LIST:
imageName:图1
imageName:图2
imageName:图3
imageName:图4
***********END**********

结果看出wordDocument2是wordDocument.clone创建的，并且第一个输出wordDocument2的结果和wordDocument相等，内容是一样的，即wordDocument2是wordDocument的一个拷贝。而wordDocument2改变了文本内容之后也不会对wordDocument产生影响，保证了wordDocument的安全性。需要注意的是通过clone拷贝对象并不会执行构造对象，因此如果在构造函数里需要加一些特殊的初始化操作，在cloneable实现拷贝的时候，需要注意这个问题。

浅拷贝和深拷贝

• 浅拷贝

上面的代码是一个浅拷贝（影子拷贝）：这份拷贝并不是将原始文档的所有字段都重新构造了一份，而是副本文档的字段引用原始文档的字段。

影子拷贝有一个缺点就是只会单纯的指定对象，而不会创建对象，如果我们这个时候改变在任何地方改变该对象的话，其他的地方也会跟着改变，比如我们把代码这样写的话：

package com.mabibin.eg;

public class Client 
	public static void main(String[] args) 
		WordDocument wordDocument = new WordDocument() ;
		wordDocument.setmText("第一份文档");
		wordDocument.addImage("图1");
		wordDocument.addImage("图2");
		wordDocument.addImage("图3");
		wordDocument.addImage("图4");
		wordDocument.showDocment();
		
		WordDocument wordDocument2 = (WordDocument) wordDocument.clone();
		wordDocument2.showDocment();
		
		wordDocument2.setmText("第二份文档");
		wordDocument2.addImage("图5");
		wordDocument2.showDocment();
		wordDocument.showDocment();
	

改动的代码是在wordDocument2上添加了一个新的图片，而现在输出wordDocument2，和wordDocument的时候就会发现wordDocument中也添加了一个新图片。

解决这种情况的方法就是深拷贝。

• 深拷贝

深拷贝在拷贝对象时，对象于引用型的字段也要采用拷贝的形式，而不是单纯的应用的心事。修改WordDocument代码中的clone代码如下：

	try 
			WordDocument doc = (WordDocument) super.clone();
			doc.setmText(this.getmText()) ;
			doc.mImages = (ArrayList<String>) this.mImages.clone();
			return doc ;
		 catch (CloneNotSupportedException e) 
			e.printStackTrace();
		
		return null ;

如上所示，我们把doc.mImages指向了一个this.mImages的一份拷贝，而不是它本身。

这个时候再次wordDocument2中添加新的图片wordDocument就不会改变了。

为了避免操作副本影响原始对象，所以在开发中尽量使用深拷贝以减少错误。

注意：

• 数据类型不是对象，不需要进行克隆。