原型模式

Posted 2020-10-02 cxchanpin

1、模式定义
原型模式(Prototype Pattern)：原型模式是一种对象创建型模式，用原型实例指定创建对象的种类，而且通过复制这些原型创建新的对象。原型模式同意一个对象再创建另外一个可定制的对象，无须知道不论什么创建的细节。 

原型模式的基本工作原理是通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝原型自己来实现创建过程。

2、模式结构

原型模式包括例如以下角色：
Prototype：抽象原型类
ConcretePrototype：详细原型类
Client：客户类

3、模式分析
在原型模式结构中定义了一个抽象原型类，全部的Java类都继承自java.lang.Object，而Object类提供一个clone()方法。能够将一个Java对象复制一份。因此在Java中能够直接使用Object提供的clone()方法来实现对象的克隆，Java语言中的原型模式实现非常easy。
可以实现克隆的Java类必须实现一个标识接口Cloneable。表示这个Java类支持复制。假设一个类没有实现这个接口可是调用了clone()方法，Java编译器将抛出一个CloneNotSupportedException异常

3.1演示样例代码：

public class PrototypeDemo implements Cloneable
{
    ……
　　public Object clone()
　　{
　　　　Object object = null;
　　　　try {
　　　　　　object = super.clone();
　　　　} catch (CloneNotSupportedException exception) {
　　　　　　System.err.println("Not support cloneable");
　　　　}
　　　　return object;
    }
    ……
}

通常情况下。一个类包括一些成员对象，在使用原型模式克隆对象时，依据其成员对象是否也克隆，原型模式能够分为两种形式：深克隆和浅克隆。

3.2浅克隆与深克隆

Java语言提供的clone()方法将对象复制了一份并返回给调用者。一般而言，clone()方法满足： 
(1) 对不论什么的对象x。都有x.clone() !=x。即克隆对象与原对象不是同一个对象。
(2) 对不论什么的对象x，都有x.clone().getClass()==x.getClass()，即克隆对象与原对象的类型一样。
(3) 假设对象x的equals()方法定义恰当。那么x.clone().equals(x)应该成立。

4、模式优缺点
4.1原型模式的长处
当创建新的对象实例较为复杂时，使用原型模式能够简化对象的创建过程，通过一个已有实例能够提高新实例的创建效率。

能够动态添加或降低产品类。 
原型模式提供了简化的创建结构。

 
能够使用深克隆的方式保存对象的状态。

4.2原型模式的缺点
须要为每个类配备一个克隆方法，并且这个克隆方法须要对类的功能进行通盘考虑，这对全新的类来说不是非常难。但对已有的类进行改造时。不一定是件easy的事，必须改动其源码，违背了“开闭原则”。
在实现深克隆时须要编写较为复杂的代码。

5、模式适用环境 

创建新对象成本较大。新的对象能够通过原型模式对已有对象进行复制来获得，假设是相似对象，则能够对其属性稍作改动。

假设系统要保存对象的状态。而对象的状态变化非常小，或者对象本身占内存不大的时候，也能够使用原型模式配合备忘录模式来应用。相反。假设对象的状态变化非常大。或者对象占用的内存非常大，那么採用状态模式会比原型模式更好。

须要避免使用分层次的工厂类来创建分层次的对象。而且类的实例对象仅仅有一个或非常少的几个组合状态，通过复制原型对象得到新实例可能比使用构造函数创建一个新实例更加方便。