(创建型模式)原型模式

Posted 2020-08-20

一、原型模式(prototype pattern)：

　　使用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。原型模式是一种对象创建型模式。

二、应用场景：

　　对象的创建非常复杂，可以使用原型模式快捷的创建对象。在运行过程中不知道对象的具体类型，可使用原型模式创建一个相同类型的对象，或者在运行过程中动态的获取到一个对象的状态。

三、应用实例：

　　动物界的掌控者Tom，想要再建造一辆奥迪车，但是再去生产比较麻烦，有没有别的方法快速获取呢？

四、方案：

　　UML图：

　　

代码1：

package com.yq.test;

/**
 * Created by yq on 2016/11/23.
 */
public class Audi implements Cloneable {
    public Audi() {
        System.out.println("Audi构造ing...");
    }

    private String model = "奥迪";
    private String tire = "米其林";
    private String door = "单门";
    private Engine engine = new Engine("A6");

    @Override
    public Audi clone() {
        Object object = null;
        try {
            object = super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        return (Audi) object;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Audi{" +
                "model=‘" + model + ‘\\‘‘ +
                ", tire=‘" + tire + ‘\\‘‘ +
                ", door=‘" + door + ‘\\‘‘ +
                ", engine=‘" + engine.toString() + ‘\\‘‘ +
                ‘}‘;
    }
}

 可复制的原型类-奥迪车

package com.yq.test;

/**
 * Created by yq on 2016/11/23.
 */
public class Engine {
    public Engine(String str) {
        System.out.println(str + "引擎构造中ing...");
    }
}

原型类成员对象-引擎

package com.yq.test;

/**
 * Created by yq on 2016/11/23.
 */
public class client {
    public static void main(String[] args) {
        Audi audi = new Audi();
        System.out.println("实例对象 hashCode:" + audi.hashCode());
        System.out.println(audi.toString());
        Audi au = audi.clone();
        System.out.println("复制对象 hashCode:" + au.hashCode());
        System.out.println(au.toString());
    }
}
//output
A6引擎构造中ing...
Audi构造ing...
实例对象 hashCode:1956725890
Audi{model=‘奥迪‘, tire=‘米其林‘, door=‘单门‘, engine=‘[email protected]‘}
复制对象 hashCode:1735600054
Audi{model=‘奥迪‘, tire=‘米其林‘, door=‘单门‘, engine=‘[email protected]‘}

 客户端调用-复制奥迪车

分析：从代码1中输出可以看出，复制奥迪车时，没有构造引擎，也没有构造Audi，所以只是完整的复制了一个对象属性，对应的hashCode不等，说明是复制得到了一个新的对象。

　　　 但是注意到原型对象和复制的新对象，他们的属性中引擎对象指向的是同一个引用，这当然不是我们想要的。

　　　这是因为对于clone方法，它执行的是浅拷贝，也就是说如果是引用类型的属性，则它不会进行拷贝，而是只拷贝引用。

 

代码2：

package com.yq.test;

/**
 * Created by yq on 2016/11/23.
 */
public class Audi implements Cloneable {
    private String model = "奥迪";
    private String tire = "米其林";
    private String door = "单门";
    private AudiEngine engine = new AudiEngine("A6");

    public Audi() {
        System.out.println("Audi构造ing...");
    }

    @Override
    public Audi clone() {
        Object object = null;
        try {
            object = super.clone();
            ((Audi)object).engine=engine.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        return (Audi) object;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Audi{" +
                "model=‘" + model + ‘\\‘‘ +
                ", tire=‘" + tire + ‘\\‘‘ +
                ", door=‘" + door + ‘\\‘‘ +
                ", engine=‘" + engine.toString() + ‘\\‘‘ +
                ‘}‘;
    }
}

 

  可复制的原型类-奥迪车

package com.yq.test;

/**
 * Created by yq on 2016/11/23.
 */
public class AudiEngine implements Cloneable {

    public AudiEngine(String str) {
        System.out.println(str + "引擎构造中ing...");
    }

    @Override
    public AudiEngine clone() {
        System.out.println("Engine clone() 调用ing...");
        Object object = null;
        try {
            object = super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        return (AudiEngine) object;
    }
}

 

原型类成员对象-引擎

package com.yq.test;

/**
 * Created by yq on 2016/11/23.
 */
public class client {
    public static void main(String[] args) {
        Audi audi = new Audi();
        System.out.println("实例对象 hashCode:" + audi.hashCode());
        System.out.println(audi.toString());
        Audi au = audi.clone();
        System.out.println("复制对象 hashCode:" + au.hashCode());
        System.out.println(au.toString());
    }
}
//output
A6引擎构造中ing...
Audi构造ing...
实例对象 hashCode:1956725890
Audi{model=‘奥迪‘, tire=‘米其林‘, door=‘单门‘, engine=‘[email protected]‘}
Engine clone() 调用ing...
复制对象 hashCode:1735600054
Audi{model=‘奥迪‘, tire=‘米其林‘, door=‘单门‘, engine=‘[email protected]‘}

 

客户端调用-复制奥迪车

分析：代码2实现了深拷贝，在Audi类的clone()方法中，指定了引用对象的拷贝，并在Engine类中也继承了cloneable，成功调用，从结果看出，Audi对象是新对象，新对象的Engine引用对象也是新对象，并且复制时都没有调用构造器。

 

备注：深拷贝，需要对指定实例的每个对象都指定拷贝，并且每个引用对象都要实现clone()，有比较大的代码量。

　　　原型模式是跨权限的，所以和单例模式冲突。

 

以上内容，纯属个人见解，如有错误，望不吝指正。