設計模式之原型模式

定義：

根據現有的物件進行轉殖產生乙個新的物件。當直接進行物件建立效能消耗比較大的情形之下，即可用使用原型模式。比如在建立一物件的時候，需要通過運算元據庫或者檔案才能被建立。這種情況之下我們就可以對已有的物件進行快取，然後在下次建立物件的時候返回，從而減少資料庫或者檔案的操作。

需要的角色：客戶端（client）：具體呼叫者類。

抽象的原型類（prototype）：實現cloneable介面。方便擴充套件。

具體的原型類（concreteprototype）：客服端需要的物件，重寫object的clone()方法，進行物件的轉殖。

使用場景：1、類初始化需要消耗很大的資源。

2、對效能和安全有較高的要求。

3、建立乙個物件需要大量的資料準備和訪問許可權。

4、物件可能被多個使用者修改。優點：1、對於需要產生大量物件的場景，使用clone大大提高效能。

2、直接從記憶體中拷貝，跳過了建構函式的約束。缺點：1、必須實現cloneable介面。

2、對於已經封裝好的類不容易實現。

3、逃避了建構函式的約束。使用示例：1、細胞**。

2、遊戲中大量相同物件（***遊戲中的子彈）。注意事項：1、原型模式是通過直接在記憶體中進行物件轉殖的，因此不會執行構造方法，而且訪問許可權也是無效的。原型模式和單例模式是衝突的。

2、clone()方法只會對基本資料型別（包括string）進行拷貝，對於陣列、map、自定義物件等不會進行拷貝，如果需要，則需要進行深度拷貝(對這些資料另行進行拷貝)。

3、必須實現cloneable 介面，不然會丟擲clonenotsupportedexception異常。

4、clone()的訪問許可權為protected，需要修改為public，不然在客戶端沒法呼叫。

示例**：

具體原型類（這只是簡單測試，如果需要擴充套件，可以定義基類）

public class mobile implements cloneable 
public void setname(string name) 
public void setbrand(string brand) 
@override
public mobile clone() throws clonenotsupportedexception 
@override
public string tostring() 
}

客戶端測試**：

mobile mobile = new mobile();
mobile.setname("紅公尺note4");
mobile.setbrand("小公尺");
try catch (clonenotsupportedexception e)

測試結果：從輸出的結果可以看出，構造方法值被執行一次，說明後面兩個物件都是通過clone實現的，從而驗證了clone不呼叫構造方法的說法。

上面示例**中的物件的屬性採用的是string, 下面我們換成自定義物件試試：

自定義屬性類：

public class brand  
public void setname(string name) 
public string getsysversion() 
public void setsysversion(string sysversion) 
@override
public string tostring() 
}

具體原型類中**修改：

public class mobile implements cloneable 
public void setname(string name)public void setbrand(string name, string sysversion)@override
public mobile clone() throws clonenotsupportedexception 
@override
public string tostring() 
}

客戶端測試**：

mobile mobile = new mobile();
mobile.setname("紅公尺note4");
mobile.setbrand("小公尺", "6.0");
try catch (clonenotsupportedexception e)

測試結果：通過測試結果可以看出，自定義屬性並沒有被clone，只是後面的賦值替換前面的賦值，從而以驗證了clone()方法只能對基本資料型別以及string型別進行clone，而不能對陣列、map、自定義資料型別進行clone（這就是常說的淺轉殖）。

那怎樣能實現對自定義資料型別進行拷貝呢？實現很簡單，進行深度轉殖即可，即對自定義資料型別進行單獨轉殖，示例**如下：

自定義資料類：需要實現cloneable介面，重寫clone()方法。

public class brandimplements cloneablepublic void setname(string name) 
public string getsysversion() 
public void setsysversion(string sysversion)@override
public brand clone() throws clonenotsupportedexception @override
public string tostring() 
}

具體原型類中**

public class mobile implements cloneable 
public void setname(string name) 
public void setbrand(string name, string sysversion) 
@override
public mobile clone() throws clonenotsupportedexception 
@override
public string tostring() 
}

客戶端測試**：

mobile mobile = new mobile();
mobile.setname("紅公尺note4");
mobile.setbrand("小公尺", "6.0");
try catch (clonenotsupportedexception e)

測試結果：從測試結果看出，我們實現了深度轉殖。

設計模式之原型模式

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