一天一個設計模式(四) - 原型模式(Prototype)

時間 2019-11-29

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原文原文鏈接

前言

原型模式屬於對象的建立模式。經過給出一個原型對象來指明全部建立的對象的類型，而後用這個原型對象提供的複製辦法建立出更多同類型的對象。java

原型模式的結構

原型模式要求對象實現一個能夠克隆自身的接口(類型)。這樣一來，經過原型實例建立新的對象，就不須要關心這個實例自己的類型，只須要實現克隆自身的方法，也而無需再去經過new來建立。編程

原型類型的表現形式

簡單形式
登記形式

正文

簡單形式

示例代碼

Prototype.java後端

/**
 * 抽象原型角色
 */
public abstract class Prototype {
 private String id;

 public Prototype(String id) {
 this.id = id;
 }

 public String getId() {
 return id;
 }

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

 /**
 * 克隆自身的方法
 * @return 一個從自身克隆出來的對象。
 */
 public abstract Prototype clone();
}

ConcretePrototype1.java緩存

public class ConcretePrototype1 extends Prototype {
 public ConcretePrototype1(String id) {
 super(id);
 }

 public Prototype clone() {
 Prototype prototype = new ConcretePrototype1(this.getId());
 return prototype;
 }
}

ConcretePrototype2.java多線程

public class ConcretePrototype2 extends Prototype {
 public ConcretePrototype2(String id) {
 super(id);
 }

 public Prototype clone() {
 Prototype prototype = new ConcretePrototype2(this.getId());
 return prototype;
 }
}

運行結果

登記形式

示例代碼

除了原型管理器Prototype Manager之外，登記模式和簡單模式並沒有其餘差別。架構

Prototype.java
W框架

public interface Prototype {
 public Prototype clone();
 public String getName();
 public void setName(String name);
}

ConcretePrototype1.java異步

public class ConcretePrototype1 implements Prototype {
 private String name;

 @Override
 public String getName() {
 return this.name;
 }

 @Override
 public void setName(String name) {
 this.name = name;
 }

 @Override
 public Prototype clone() {
 Prototype prototype = new ConcretePrototype1();
 prototype.setName(this.name);
 return prototype;
 }

 @Override
 public String toString() {
 return "ConcretePrototype1 [name=" + name + "]";
 }

}

ConcretePrototype2.java分佈式

public class ConcretePrototype2 implements Prototype {
 private String name;

 @Override
 public String getName() {
 return this.name;
 }

 @Override
 public void setName(String name) {
 this.name = name;
 }

 @Override
 public Prototype clone() {
 Prototype prototype = new ConcretePrototype2();
 prototype.setName(this.name);
 return prototype;
 }

 @Override
 public String toString() {
 return "ConcretePrototype2 [name=" + name + "]";
 }
}

PrototypeManager.javaide

public class PrototypeManager {
 /**
 * 用來記錄原型的編號同原型實例的對象關係
 */
 private static Map<String, Prototype> map = new HashMap<>();

 /**
 * 私有化構造方法，避免從外部建立實例
 */
 private PrototypeManager() {
 }

 /**
 * 向原型管理器裏面添加或者修改原型實例
 *
 * @param prototypeId 原型編號
 * @param prototype 原型實例
 */
 public static void setProtoType(String prototypeId, Prototype prototype) {
 map.put(prototypeId, prototype);
 }

 /**
 * 根據原型編號從原型管理器裏面移除原型實例
 *
 * @param prototypeId 原型編號
 */
 public static void removePrototype(String prototypeId) {
 map.remove(prototypeId);
 }

 /**
 * 根據原型編號獲取原型實例
 *
 * @param prototypeId 原型編號
 * @return 原型實例對象
 * @throws Exception 若是根據原型編號沒法獲取對應實例，則提示異常「您但願獲取的原型尚未註冊或已被銷燬」
 */
 public static Prototype getPrototype(String prototypeId) throws Exception {
 Prototype prototype = map.get(prototypeId);

 if (prototype == null) {
 throw new Exception("您但願獲取的原型尚未註冊或已被銷燬");
 }

 return prototype;
 }

}

Client.java

public class Client {
 public static void main(String[] args) {
 try {
 // 建立第一個實例
 Prototype p1 = new ConcretePrototype1();
 // 註冊第一個實例
 PrototypeManager.setProtoType("p1", p1);

 // 克隆第一個實例的原型
 Prototype p3 = PrototypeManager.getPrototype("p1").clone();
 p3.setName("張三");
 System.out.println("第一個實例的副本：" + p3);

 // 建立第二個實例
 Prototype p2 = new ConcretePrototype2();
 // 註冊第二個實例
 PrototypeManager.setProtoType("p2", p2);

 // 克隆第二個實例的原型
 Prototype p4 = PrototypeManager.getPrototype("p2").clone();
 p4.setName("李四");
 System.out.println("第二個實例的副本：" + p4);

 // 註銷第一個實例
 PrototypeManager.removePrototype("p1");
 // 再次克隆第一個實例的原型
 Prototype p5 = PrototypeManager.getPrototype("p1").clone();
 p5.setName("王五");
 System.out.println("第一個實例的副本：" + p5);
 } catch (Exception e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
}

運行結果

二者之間的比較

簡單形式和登記形式的原型模式各有其長處和短處。

若是要建立的原型對象數據較少並且比較固定的話，能夠採用第一種形式。在這種狀況下，原型對象的引用能夠由客戶端本身保存。
若是要建立的原型對象數據不固定的話，能夠採用第二種形式。在這種狀況下，客戶端不保存對原型對象的引用，這個任務被交給原型管理器角色。在克隆一個對象以前，客戶端能夠查看管理員對象是否已經有一個知足要求的原型對象。若是有，能夠從原型管理器角色中取得這個對象引用；若是沒有，客戶端就須要自行復制此原型對象。