目录
原型设计模式1、原型设计模式的定义2、原型设计模式的优缺点3、原型模式的结构5、原型设计模式的简单代码实现6、原型设计模式的案例7、原型设计模式的应用场景总结原型设计模式
我们知道在有些程序设计中,程序内有大量相同或相似对象的创建问题,如果用传统的构造函数或者重新去new来创建对象,会比较复杂且耗时耗资源,用原型模式生成对象就很高效。也就是我们当有一个原型的对象后,如果还需要一个或多个相同或者相似的对象,我们就也可以采用原型模式来设计。
举例说明:
在之前文章中讲的的可乐,我们知道可乐有很多配料,当刚研究出配方的时候我们去生产可乐,就需要往水里加各种各样的配料(相当于构造函数,然后传入参数),当之后才去生产可乐如果还是采用这种构造方法来生成的话,很麻烦且需要资源。我们把已经配好的作为一个可乐浓缩液,下次直接使用这个浓缩液就可以了(这就是原型设计模式里面的复制,直接复制浓缩液这个对象就可以)
1、原型设计模式的定义
用一个已经创建的实例作为原型,通过复制该原型对象来创建一个和原型相同或相似的新对象。在这里,原型实例指定了要创建的对象的种类。用这种方式创建对象非常高效,根本无须知道对象创建的细节。
类型:创建型
2、原型设计模式的优缺点
优点:
1.Java 自带的原型模式基于内存二进制流的复制,在性能上比直接 new 一个对象更加优良
2.可以使用深克隆方式保存对象的状态,使用原型模式将对象复制一份,并将其状态保存起来,简化了创建对象的过程
缺点:
1.需要为每一个类都配置一个clone方法 (浅克隆)
2.clone 方法位于类的内部,当对已有类进行改造的时候,需要修改代码,违背了开闭原则
3.当实现深克隆时,需要编写较为复杂的代码,而且当对象之间存在多重嵌套引用时,为了实现深克隆,每一层对象对应的类都必须支持深克隆,实现起来会比较麻烦。因此,深克隆、浅克隆需要运用得当
3、原型模式的结构
结构由三部分组成:
抽象原型类:规定了具体原型对象必须实现的接口具体原型类:实现抽象原型类的 clone() 方法,它是可被复制的对象访问类:使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象4、浅克隆和深克隆的区别
浅克隆:创建一个新对象,新对象的属性和原来对象完全相同,对于非基本类型属性,仍指向原有属性所指向的对象的内存地址深克隆: 创建一个新对象,属性中引用的其他对象也会被克隆,不再指向原有对象地址5、原型设计模式的简单代码实现
首先我们先来一个简单的原型模式
有一个具体原型类:实现抽象原型类的 clone() 方法,它是可被复制的对象
/** * *具体原型类,需要实现Cloneable接口 */ public class RealizeType implements Cloneable{ RealizeType(){ System.out.println("具体原型类创建成功"); } public Object Clone() throws CloneNotSupportedException { System.out.println("具体原型类复制成功"); return (RealizeType)super.clone(); } }
我们先来看一下需要实现Cloneable接口里面有什么?
其实这个接口里面什么都没有,只是一个代码规范而已
测试类:
/** * 测试类: * 第一个类对象通过new来创建 * 第二个对象通过clone()的方法来创建 * 最后判断两个对象地址是否一致 */ public class Test { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { RealizeType realizeType1 = new RealizeType(); RealizeType realizeType2 = (RealizeType) realizeType1.Clone(); boolean a = realizeType1==realizeType2; System.out.println("两个对象地址是否相等:" + a); } }
如果两个对象的地址是一样的,说明没有复制成功,若地址不一样,则复制成功:
具体原型类创建成功具体原型复制成功两个对象地址是否相等:false
这样通过Clone()的方法复制了原型对象
6、原型设计模式的案例
公司里面每个阶段都会颁发荣誉,但是我们知道荣誉证书这个对象的模板已经确定好了,是固定不变的,我们只需要写入不同的信息即可:姓名、部门、获得的荣誉信息等等
奖状类:
/** * 奖状荣誉类:相当于具体原型类,可以被克隆使用 */ public class Honor implements Cloneable{ String Department; //部门 String name; //姓名 String info; //获奖信息 //构造方法 public Honor(String college, String name, String info) { this.Department = college; this.name = name; this.info = info; } //getset public String getCollege() { return Department; } public void setCollege(String college) { this.Department = college; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getInfo() { return info; } public void setInfo(String info) { this.info = info; } @Override public String toString() { return "奖状{" + "恭喜" + Department+ "部门" + name + "同志获得" + info + "}"; } public Object clone() throws CloneNotSupportedException { System.out.println("荣誉拷贝成功!"); return (Honor)super.clone(); } }
测试类:
public class test { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { Honor h1 = new Honor("销售部","张三","最佳销售"); //第一个对象通过new来创建 System.out.println(h1.toString()); //通过clone来拷贝 Honor h2 = (Honor) h1.clone(); //更换名字 h2.setName("李四"); System.out.println(h2.toString()); Honor h3 = (Honor) h1.clone(); h3.setInfo("最佳员工"); h3.setName("王五"); h3.setCollege("人事部"); System.out.println(h3.toString()); } }
输出:
奖状{恭喜销售部部门张三同志获得最佳销售}
荣誉拷贝成功!
奖状{恭喜销售部部门李四同志获得最佳销售}
荣誉拷贝成功!
奖状{恭喜人事部部门王五同志获得最佳员工}
通过原型设计模式的方法,我们在创建相似对象的时候,就不需要使用构造函数new一个新对象,通过clone的方法即可,也可以任意修改参数(使用get/set)
7、原型设计模式的应用场景
1.对象之间相同或相似,即只是个别的几个属性不同的时候
2.创建对象成本较大,比如初始化时间长,需要优化资源等
3.创建一个对象需要繁琐的数据准备或访问权限等,需要提高性能或者提高安全性
4.系统中大量使用该类对象,且各个调用者都需要给它的属性重新赋值
在Java框架Spring中原型设计模式应用的也很多,所以这个模式还是有很多用处的
总结
本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容!
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