设计模式(4)-对象创建型模式-Prototype模式
1.对象创建型模式
1.4 Protoype模式
1.4.1需求
通过拷贝原形对象创建新的对象。
1.4.2结构
•P r o t o t y p e(Gr a p h i c)
— 声明一个克隆自身的接口。
•C o n c r e t e P r o t o t y p e(S t a ff、W h o l e N o t e、H a l fN o t e)
— 实现一个克隆自身的操作。
• C l i e n t(G r a p h i c To o l)
— 让一个原型克隆自身从而创建一个新的对象。
1.4.3样例-C++
//Prototype.h
#ifndef _PROTOTYPE_H_
#define _PROTOTYPE_H_
class Prototype
{
public:
virtual ~Prototype();
virtual Prototype*Clone()const = 0;
protected:
Prototype();
private:
};
class ConcretePrototype:public Prototype
{
public:
ConcretePrototype();
ConcretePrototype(const ConcretePrototype& cp);
~ConcretePrototype();
Prototype* Clone() const;
protected:
private:
};
#endif //~_PROTOTYPE_H_
代码片断2:Prototype.cpp
//Prototype.cpp
#include"Prototype.h"
#include<iostream>
using namespace std;
Prototype::Prototype()
{
}
Prototype::~Prototype()
{
}
Prototype* Prototype::Clone() const
{
return 0;
}
ConcretePrototype::ConcretePrototype()
{
}
ConcretePrototype::~ConcretePrototype()
{
}
ConcretePrototype::ConcretePrototype(const ConcretePrototype& cp)
{
cout<<"ConcretePrototype copy..."<<endl;
}
Prototype* ConcretePrototype::Clone() const
{
return newConcretePrototype(*this);
}
//main.cpp
#include"Prototype.h"
#include<iostream>
using namespace std;
int main(int argc,char*argv[])
{
Prototype* p= newConcretePrototype();
Prototype* p1=p->Clone();
return 0;
}
注:这里仅仅是说明概念,没有涉及C++常见的深度拷贝问题.
1.4.4 样例-JAVA
在Java中,原型模式能够非常easy地实现,仅仅要实现Cloneable这个标识性的接口,再覆盖该接口中的clone()方法,就可以“克隆”该实现类的不论什么一个对象。
class ConcretePrototype02 implements Cloneable{
private String name;
private ArrayList<String> nameList = new ArrayList<String>();
public ConcretePrototype02(String name) {
this.name = name;
this.nameList.add(this.name);
}
//加入nameList中的对象
public void setName(String name) {
this.nameList.add(name);
}
public ArrayList<String> getNameList() {
return this.nameList;
}
//覆盖Object基类中的clone()方法,并扩大该方法的訪问权限,详细化返回本类型
public ConcretePrototype02 clone() {
ConcretePrototype02self = null;
try {
self= (ConcretePrototype02) super.clone();
//下面这句是实现深拷贝的关键
// self.nameList =(ArrayList<String>) this.nameList.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return self;
}
}
//測试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ConcretePrototype02prototype02 = new ConcretePrototype02("蚂蚁 ...");
System.out.println(prototype02.getNameList());
//通过clone获得一个拷贝
ConcretePrototype02fromClone02 = prototype02.clone();
fromClone02.setName("小蚂蚁 ...");
System.out.println(fromClone02.getNameList());
System.out.println(prototype02.getNameList());
}
}
測试结果:
拷贝之前的原型: [蚂蚁 ...] 拷贝得到的对象: [蚂蚁 ..., 小蚂蚁 ...] 拷贝之后的原型: [蚂蚁 ..., 小蚂蚁 ...] |
发现拷贝之后原来的对象持有的ArrayList<String>类型的nameList引用会随着拷贝得到的fromClone对象运行了setName()方法而改变。这不是我们想要的结果,由于这意味着原型以及拷贝得到的对象共享同一个引用变量,这是线程不安全的。当我们去掉 上面clone()方法中被凝视的语句之后再測试,得到结果例如以下:
拷贝之前的原型: [蚂蚁 ...] 拷贝得到的对象: [蚂蚁 ..., 小蚂蚁 ...] 拷贝之后的原型: [蚂蚁 ...] |
在Java中使用原型模式Prototype是相当简单的,仅仅要记住几点注意点,就能够方便地实现该模式了。
因为使用clone()方法来拷贝一个对象是从内存二进制流中进行IO读写。所以拷贝得到一个对象是不会运行该对象所相应类的构造函数的。
总结例如以下:
1、构造函数不会被运行。
2、类的成员变量中若有引用类型的变量(数组也是一种对象)。默认的clone()并不会对其进行拷贝,需自行提供深拷贝;