设计模式学习笔记(7)原型

本文实例代码:https://github.com/JamesZBL/java_design_patterns

原型(Prototype)模式用于创建重复的对象,与工厂模式类似。它们之间的区别是:工厂模式通过 new 关键字调用类的构造方法来创建对象,而原型模式采用复制已存在对象的方式创建新的对象。如果通过构造方法创建对象会造成一定程度上的性能问题,就应当考虑使用原型模式。例如,一个对象需在创建时需要进行读数据库的操作,并且这个对象需要被频繁的创建,那么就应当采用缓存的方式,在数据不更新的前提下,尽可能的使用缓存,也就是克隆的对象。

实例

在 Java 中,原型模式一般通过 java.lang.Object 类提供的 clone() 方法来实现,那么我们就很容易联想到生物上的克隆技术了,最耳熟能详的成果就是克隆羊多利,那就以羊举例。首先定义 Sheep 类:

Sheep.java

public Sheep implements Cloneable {
    private String name;
    public Sheep(String name){
        this.name = name;
    }
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
    public String getName(){
        return this.name;
    }
    @Override
      public Sheep clone() throws CloneNotSupportedException {
        return new Sheep(this.name);
    }
}

Sheep 类通过重写父类 Object 提供的 clone() 方法创建一个新的 Sheep 实例,下面就试试这个克隆方法:

App.java

// ...
Sheep origin = new Sheep("团团");
System.out.println(origin.getName());   
//> 团团

origin.setName("圆圆");
Sheep clone = origin.clone();
System.out.println(clone.getName());    
//> 圆圆
// ...

总结

使用原型模式可以避免由于创建新的对象造成的性能开销,尽量使用克隆的方式创建新的对象。
原型模式适用于这些场景:
– 当一个系统应该独立于它的产品创建,构成和表示时
– 当要实例化的类是在运行时指定时,例如,通过动态装载
– 为了避免创建一个与产品类层次平行的工厂类层次时
– 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用他们克隆,这会比每次用具体的状态手动实例化更方便

另外,java.lang.Object 类中的 clone() 方法是 native 方法,因此执行效率较高

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