23种设计模式之原型模式

103 阅读3分钟

一起养成写作习惯!这是我参与「掘金日新计划 · 4 月更文挑战」的第16天,点击查看活动详情

1、前言

克隆羊问题

现在有一只羊tom,姓名为: tom, 年龄为:1,颜色为:白色,请编写程序创建和tom羊 属性完全相同的10只羊。

1.1 传统方式解决克隆羊问题

  1. 思路分析(图解) (类图中少了 一个 color 属性)

image.png

  1. 代码演示
public class Client{
    public static void main(String[] args){
        //传统方法
        Sheep sheep= new Sheep("tom",1,"白色");
        Sheep sheep1=new Sheep(shep.getName(),shep.getAge(),shep.getColor());
        Sheep sheep2=new Sheep(shep.getName(),shep.getAge(),shep.getColor());
        Sheep sheep3= new Sheep(shep.getName(),shep.getAge(),shep.getColor());
    }

}

1.2、传统的方式的优缺点

  1. 优点是比较好理解,简单易操作。

  2. 在创建新的对象时,总是需要重新获取原始对象的属性,如果创建的对象比较复杂时,效率较低

3) 总是需要重新初始化对象,而不是动态地获得对象运行时的状态, 不够灵活

  1. 改进的思路分析 思路:Java 中 Object 类是所有类的根类,Object 类提供了一个 clone() 方法,该方法可以 将一个 Java 对象复制一份,但是需要实现 clone 的 Java 类必须要实现一个接口 Cloneable , 该接口表示该类能够复制且具有复制的能力 => 原型模式

原型模式-基本介绍 基本介绍

  1. 原型模式(Prototype模式)是指: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(就是给你一个对象,你克隆几个同类型的对象)
  2. 原型模式是一种创建型设计模式,允许一个对象再创建另外一个可定制的对象,无需知道如何创建的细节
  3. 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它们自己来实施创建,即 对象.clone() (真拗口)
  4. 形象的理解:孙大圣拔出猴毛, 变出其它孙大圣 原型模式原理结构图-uml类图

image.png

原理结构图说明

  1. Prototype : 原型类,声明一个克隆自己的接口
  2. ConcretePrototype: 具体的原型类, 实现一个克隆自己的操作
  3. Client: 让一个原型对象克隆自己,从而创建一个新的对象(属性一样) 原型模式解决克隆羊问题

使用原型模式改进传统方式,让程序具有更高的效率和扩展性。 代码:

public class Sheep implements Cloneable {
    private String name;
    private int age;
    private String color;
    private String address = "蒙古羊";
    public Sheep friend; //是对象, 克隆是会如何处理  默认是浅拷问贝
    public Sheep(String name, int age, String color) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.color = color;
    }
    //   setting/getting 方法省略
    @Override
    public String toString() {
        return "Sheep [name=" + name + ", age=" + age + ", color=" + color + ", address=" + address + "]";
    }
    //克隆该实例,使用默认的clone方法来完成
    @Override
    protected Object clone()  {
        Sheep sheep = null;
        try {
            sheep = (Sheep)super.clone();
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
            System.out.println(e.getMessage());
        }
        return sheep;
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("原型模式完成对象的创建");
        Sheep sheep = new Sheep("tom", 1, "白色");
        sheep.friend = new Sheep("jack", 2, "黑色");
   
        Sheep sheep2 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
        Sheep sheep3 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
        Sheep sheep4 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
        Sheep sheep5 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
        System.out.println("sheep2 =" + sheep2 + "sheep2.friend=" + sheep2.friend.hashCode());
        System.out.println("sheep3 =" + sheep3 + "sheep3.friend=" + sheep3.friend.hashCode());
        System.out.println("sheep4 =" + sheep4 + "sheep4.friend=" + sheep4.friend.hashCode());
        System.out.println("sheep5 =" + sheep5 + "sheep5.friend=" + sheep5.friend.hashCode());
    }
 
}