设计模式学习总结-原型模式

  • 6月 20, 2010

1. 定义

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.

Prototype模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，根本无需知道任何如何创建的细节。

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。

2. 如何使用

因为Java中的提供clone()方法来实现对象的克隆,所以Prototype模式实现一下子变得很简单.

3. 实例

public abstract class AbstractSpoon implements Cloneable{
String spoonName;
 
public void setSpoonName(String spoonName) {
this.spoonName = spoonName;
}
public String getSpoonName() {return this.spoonName;}
 
public Object clone(){
Object object = null;
try {
object = super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException exception) {
System.err.println("AbstractSpoon is not Cloneable");
}
return object;
}
}

有个具体实现(ConcretePrototype):

public class SoupSpoon extends AbstractSpoon{
public SoupSpoon(){
setSpoonName("Soup Spoon");
}
}

调用Prototype模式很简单:

AbstractSpoon spoon = new SoupSpoon();
 AbstractSpoon spoon2 = (AbstractSpoon )spoon.clone();
 spoon2.setSpoonName("abc");
 System.out.println("spoon: " + spoon.getSpoonName() );
 System.out.println("spoon2: " + spoon2.getSpoonName());

当然也可以结合工厂模式来创建AbstractSpoon实例。

在Java中Prototype模式变成clone()方法的使用，此方法执行的是该对象的“浅表复制”，而不“深层复制”操作。

4. 说明

克隆必须满足的条件：
a.对任何的对象x,都有：x.clone() != x,即克隆对象与原对象不是同一个对象。
b.对任何的对象x,都有：x.clone().getClass() == x.get getClass()，即克隆对象与原对象的类型是一样的。 c.如果对象x的equals()方法定义恰当的话，那么x.clone().equals(x)应当是成立的。
在java中实现clone()应该满足这三个条件。

5. 深复制与潜复制

浅复制：复制了值类型对象，对于引用类型对象，只复制了引用，它指向原来引用的对象。Java中clone为浅复制。
深复制：对值类型和引用类型的对象都生成一份新的拷贝. Java中可以通过串行化来进行深复制,前提是对象以及对象内部所引用的对象都是可串行化的，否则需要考虑将那些不可串行化的对象可否设为transient,排除在复制过程之外。

在上面的例子中我们加入Quality类来负责判断Spoon的质量。我们来实现一下深复制。

public class Quality implements Cloneable{
 
private String quality;
 
public String getQuality() {
return quality;
}
 
public void setQuality(String quality) {
this.quality = quality;
}
 
public String toString(){
return quality;
}
 
public Object clone() {   // 这个自定义的类必须实现Cloneable的方法
Object object = null;
try {
object = super.clone();
 
} catch (CloneNotSupportedException exception) {
System.err.println("AbstractSpoon is not Cloneable");
}
return object;
}
 
}
public abstract class AbstractSpoon implements Cloneable {
 
/**
* Add for test reference clone
*/
Quality q;
 
public Quality getQ() {
return q;
}
 
public void setQ(Quality q) {
this.q = q;
}
 
String spoonName;
 
public void setSpoonName(String spoonName) {
this.spoonName = spoonName;
}
 
public String getSpoonName() {
return this.spoonName;
}
 
public Object clone() {
Object object = null;
try {
object = super.clone();
q = (Quality)this.q.clone();   // 这是关键的关键！！！没有了它就进行不了深复制了。
} catch (CloneNotSupportedException exception) {
System.err.println("AbstractSpoon is not Cloneable");
}
return object;
}
}
AbstractSpoon spoon = new SoupSpoon();
AbstractSpoon spoon2 = (AbstractSpoon )spoon.clone();
spoon2.setSpoonName("abc");
spoon2.getQ().setQuality("low");
System.out.println("spoon: " + spoon.getSpoonName() + " quality: " + spoon.getQ());
System.out.println("spoon2: " + spoon2.getSpoonName() + " quality: " + spoon2.getQ());

测试一下输出：

spoon: Soup Spoon quality: High
spoon2: abc quality: low

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