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prototype.(用原型实例指定创建对象的种类,但是

日期:2019-10-06编辑作者:美高梅平台下载

图片 1

原型模式

一. 概念

定义:Specify the kinds of objects to create using a prototypical instance,and create new objects by copying this prototype.(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。)
意图: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。

主要解决:在运行期建立和删除原型。

何时使用: 1、当一个系统应该独立于它的产品创建,构成和表示时。 2、当要实例化的类是在运行时刻指定时,例如,通过动态装载。 3、为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂类层次时。 4、当一个类的实例只能有几个不同状态组合中的一种时。建立相应数目的原型并克隆它们可能比每次用合适的状态手工实例化该类更方便一些。

如何解决:利用已有的一个原型对象,快速地生成和原型对象一样的实例。

关键代码: 1、实现克隆操作,在 JAVA 继承 Cloneable,重写 clone(),在 .NET 中可以使用 Object 类的 MemberwiseClone() 方法来实现对象的浅拷贝或通过序列化的方式来实现深拷贝。 2、原型模式同样用于隔离类对象的使用者和具体类型(易变类)之间的耦合关系,它同样要求这些"易变类"拥有稳定的接口。

应用实例: 1、细胞分裂。 2、JAVA 中的 Object clone() 方法。

优点: 1、性能提高。 2、逃避构造函数的约束。

缺点: 1、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。 2、必须实现 Cloneable 接口。 3、逃避构造函数的约束。

使用场景: 1、资源优化场景。 2、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。 3、性能和安全要求的场景。 4、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。 5、一个对象多个修改者的场景。 6、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。 7、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。

注意事项:与通过对一个类进行实例化来构造新对象不同的是,原型模式是通过拷贝一个现有对象生成新对象的。浅拷贝实现 Cloneable,重写,深拷贝是通过实现 Serializable 读取二进制流

直接上定义: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。简单地理解,其实就是当需要创建一个指定的对象时,我们刚好有一个这样的对象,但是又不能直接使用,我会clone一个一毛一样的新对象来使用;基本上这就是原型模式。关键字:Clone

定义

原型模式是一种对象创建型模式,它采取复制原型对象的方法来创建对象的实例。
英文定义:Specify the kinds of objects to create using a prototypical instance , and create new objects by copying this prototype .(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。)

原型模式的UML类图如下所示

图片 2

原型模式.jpg

上图中主要涉及一下角色:

  • 客户端(Client):客户端提出创建对象的请求。
  • 抽象原型(Prototype):通常由一个Java接口或者Java抽象类来实现,从而为具体原型设立好规范。
  • 具体原型(ConcretePrototype):被复制的具体对象,这个具体角色实现了抽象原型角色所要求实现的方法。

原型模式的通用代码如下:

//原型模式通用源码
public class PrototypeClass implements Cloneable{
    //覆写父类Object方法
    @Override
    public PrototypeClass clone(){
        PrototypeClass prototypeClass = null;
        try{
            prototypeClass = (PrototypeClass)super.clone();
        }catch(CloneNotSupportedExecption e){
            //异常处理
        }
        return prototypeClass;
    }
}

二. 场景

这些场景可能派的上用场

优缺点

优点:

  • 性能优良:原型模式是在内存二进制流的拷贝,要比直接new一个对象性能好很多。
  • 逃避构造函数的约束:直接在内存中拷贝,构造函数是不会执行的。
  • 提供简化的创建结构。
  • 具有给一个应用软件动态加载新功能的能力。

缺点:

  • 每一个类都必须配备一个复制方法,对于全新的类来说不是很难,而对已有的类来说实现clone()方法不一定很容易,而且在进行比较深层次的复制时也需要编写一定量的代码。

应用场景:

  • 资源优化:类初始化需要消化非常多的资源。
  • 性能和安全要求: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,可以使用原型模式。
  • 一个对象多个修改者: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。
  • 隐藏复制操作的细节

三. 代码

伪代码,java中需要两种类,实现clonable接口的抽象父类,
python则非常简单,copy.deepcopy方法,或者对象.class(参数) 两种方式。

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