原型模式（Prototype Pattern）

合集 - 设计模式(20)

1.策略模式（Strategy Pattern）2023-05-172.桥接模式（Bridge Pattern）2021-08-013.代理模式（Proxy Pattern）2019-03-024.中介者模式（Mediator Pattern）2018-12-195.过滤器模式（Filter Pattern）2018-12-136.适配器模式（Adapter Pattern）2018-12-047.责任链模式（Chain Of Responsibility Pattern）2018-10-248.装饰器模式（Decorator Pattern）2018-10-239.建造者模式（Builder Pattern）2018-09-2010.观察者模式（Observer Pattern）2018-09-1111.工厂模式（Factory Pattern）2018-01-1912.单例模式（Singleton Pattern）2017-12-2713.组合模式(Composite Pattern)2023-05-1714.模板模式（Template Pattern）2023-05-17

15.原型模式（Prototype Pattern）2023-05-21

16.外观模式（Facade Pattern）2023-05-2317.享元模式（Flyweight Pattern）2023-05-2318.命令模式（Command Pattern）2023-05-2819.解释器模式（Interpreter Pattern）2023-05-3120.迭代器模式（Iterator Pattern）2023-06-17

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原型模式（Prototype Pattern）

一、意图

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。

二、优缺点

优点：

1、性能提高。

2、逃避构造函数的约束。

缺点：

1、配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对于全新的类不是很难，但对于已有的类不一定很容易，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。

2、必须实现 Cloneable 接口。

三、具体实现

3.1 模型结构

1. Prototype 抽象原型类：抽象原型类是定义具有克隆自己的方法的接口，是所有具体原型类的公共父类，可以是抽象类，也可以是接口。
2. ConcretePrototype 具体原型类：具体原型类实现具体的克隆方法，在克隆方法中返回自己的一个克隆对象。
3. Client 客户类：客户类让一个原型克隆自身,从而创建一个新的对象。在客户类中只需要直接实例化或通过工厂方法等方式创建一个对象,再通过调用该对象的克隆方法复制得到多个相同的对象。

3.2 实现

1、 定义shape

/**
 * @author zhongtao
 * @date 2023/5/21 18:35
 */
public 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;
    }

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

2、 定义具体的shape

/**
 * @author zhongtao
 * @date 2023/5/21 18:36
 */
public class Rectangle extends Shape {

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

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

/**
 * @author zhongtao
 * @date 2023/5/21 18:36
 */
public class Square extends Shape {

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

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

/**
 * @author zhongtao
 * @date 2023/5/21 18:37
 */
public class Circle extends Shape {

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

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

3、缓存类

import java.util.Hashtable;

/**
 * @author zhongtao
 * @date 2023/5/21 18:37
 */
public class ShapeCache {

    private static Hashtable<String, Shape> shapeMap
            = new Hashtable<String, Shape>();

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

    // 对每种形状都运行数据库查询，并创建该形状
    // shapeMap.put(shapeKey, shape);
    // 例如，我们要添加三种形状
    public static void loadCache() {
        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);
    }
}

/**
 * @author zhongtao
 * @date 2023/5/21 18:38
 */
public class PrototypePatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ShapeCache.loadCache();

        Shape clonedShape = (Shape) ShapeCache.getShape("1");
        System.out.println("Shape : " + clonedShape.getType());
        clonedShape.draw();

        Shape clonedShape2 = (Shape) ShapeCache.getShape("2");
        System.out.println("Shape : " + clonedShape2.getType());
        clonedShape2.draw();

        Shape clonedShape3 = (Shape) ShapeCache.getShape("3");
        System.out.println("Shape : " + clonedShape3.getType());
        clonedShape3.draw();
    }
}

输出

Shape : Circle
Inside Circle::draw() method.
Shape : Square
Inside Square::draw() method.
Shape : Rectangle
Inside Rectangle::draw() method.