原型模式

1.基本概念

• 原型模式要求对象实现一个可以“克隆”自身的接口，这样就可以通过复制一个实例对象本身来创建一个新的实例。这样一来，通过原型实例创建新的对象，就不再需要关心这个实例本身的类型，只要实现了克隆自身的方法，就可以通过这个方法来获取新的对象，而无须再去通过new来创建。

• 角色

　　1）客户(Client)角色：客户类提出创建对象的请求。

　　2）抽象原型(Prototype)角色：这是一个抽象角色，通常由一个Java接口或Java抽象类实现。此角色给出所有的具体原型类所需的接口。

　　3）具体原型（Concrete Prototype）角色：被复制的对象。此角色需要实现抽象的原型角色所要求的接口。

• 表现方式

　　1）简单模式

　　2）登记模式

2.代码（登记模式）

package com.chengjie;

import java.util.HashMap;

abstract class Shape implements Cloneable {

    private String id;
    protected String type;

    abstract void draw();

    public String getType() {
        return type;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public Object clone() {
        Object clone = null;
        try {
            clone = super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return clone;
    }
}

class Rectangle extends Shape {

    public Rectangle() {
        type = "Rectangle";
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
    }
}

class Square extends Shape {

    public Square() {
        type = "Square";
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Inside Square::draw() method.");
    }
}

class Circle extends Shape {

    public Circle() {
        type = "Circle";
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
    }
}

class ShapeCache {
    private static HashMap<String, Shape> shapeMap = new HashMap<String, Shape>();

    public static Shape getShape(String id) {
        Shape shape = shapeMap.get(id);
        return (Shape) shape.clone();
    }

    public static void fill() {
        Circle circle = new Circle();
        circle.setId("1");
        shapeMap.put(circle.getId(), circle);

        Square square = new Square();
        square.setId("2");
        shapeMap.put(square.getId(), square);

        Rectangle rectangle = new Rectangle();
        rectangle.setId("3");
        shapeMap.put(rectangle.getId(), rectangle);
    }
}

public class TestPrototype {
    public static void main(String[] args) {
        ShapeCache.fill();
        Shape cloneShape = ShapeCache.getShape("1");
        System.out.println("Shape:" + cloneShape.getType());
        Shape clonedShape2 = (Shape) ShapeCache.getShape("2");
        System.out.println("Shape : " + clonedShape2.getType());
        Shape clonedShape3 = (Shape) ShapeCache.getShape("3");
        System.out.println("Shape : " + clonedShape3.getType());
    }
}

3.优点

• 提高性能，避免构造函数的约束

4.缺点

• 对于已有类不容易，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
• 必须实现 Cloneable 接口

5.使用场景

• 资源优化场景。
• 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。
• 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。

6.参考

　　http://www.runoob.com/design-pattern/prototype-pattern.html

　　https://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/04/11/2439387.html