创建者模式-原型模式

Posted 2020-12-13 zhaoqiang-lab

创建者模式-原型模式

一、概述

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。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。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。

二、主要解决

在运行期建立和删除原型

三、优缺点

• 优点
  • 性能提高
  • 逃避构造函数的约束。
• 缺点
  • 配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对于全新的类不是很难，但对于已有的类不一定很容易，特别当一个类引用不支持串行化的间接对象，或者引用含有循环结构的时候
  • 必须实现 Cloneable 接口

四、代码实现

1. 创建一个实现了Cloneable 接口的抽象类

   	public abstract class Shape implements Cloneable {
           private String id;
           protected String type;
   
           abstract void draw();
   
           public String getId() {
               return id;
           }
   
           public void setId(String id) {
               this.id = id;
           }
   
           public String getType() {
               return type;
           }
   
           public Object clone() {
               Object clone = null;
               try {
                   clone = super.clone();
               } catch (CloneNotSupportedException e) {
                   e.printStackTrace();
               }
               return clone;
           }
       }
   

2. 创建拓展了抽象类的实体类

       // 圆
       public class Circle extends Shape {
           public Circle(){
               type = "Circle";
           }
   
           @Override
           public void draw() {
               System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
           }
       }
   
   	// 长方形
       public class Rectangle extends Shape {
           public Rectangle(){
               type = "Rectangle";
           }
   
           @Override
           public void draw() {
               System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
           }
       }
   
   	// 正方形
       public class Square extends Shape {
           public Square(){
               type = "Square";
           }
   
           @Override
           public void draw() {
               System.out.println("Inside Square::draw() method.");
           }
       }
   

3. 创建一个类，从数据库获取实体类，并把它们存储在一个 Hashtable 中。

       public class ShapeCache {
   
          private static Hashtable<String, Shape> shapeMap 
             = new Hashtable<String, Shape>();
   
          public static Shape getShape(String shapeId) {
             Shape cachedShape = shapeMap.get(shapeId);
             return (Shape) cachedShape.clone();
          }
   
          // 对每种形状都运行数据库查询，并创建该形状
          // shapeMap.put(shapeKey, shape);
          // 例如，我们要添加三种形状
          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);
          }
       }
   

4. 使用 ShapeCache 类来获取存储在 Hashtable 中的形状的克隆。

   public class Test {
       public static void main(String[] args) {
           ShapeCache.loadCache();
   
           Shape clonedShape = ShapeCache.getShape("1");
           System.out.println("Shape : " + clonedShape.getType());
   
           Shape clonedShape2 = ShapeCache.getShape("2");
           System.out.println("Shape : " + clonedShape2.getType());
   
           Shape clonedShape3 = ShapeCache.getShape("3");
           System.out.println("Shape : " + clonedShape3.getType());
       }
   }
   

五、适用场景

* 资源优化场景。
*  类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等。 
* 性能和安全要求的场景。 
* 通过 new 产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式。 
* 一个对象多个修改者的场景。 
* 一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用。 
* 在实际项目中，原型模式很少单独出现，一般是和工厂方法模式一起出现，通过 clone 的方法创建一个对象，然后由工厂方法提供给调用者。原型模式已经与 Java 融为浑然一体，大家可以随手拿来使用。