设计模式之Prototype模式(原型模式)

最新推荐文章于 2025-03-23 23:04:58 发布

烟鬼

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分类专栏： JavaLearn 文章标签：原型模式设计模式 java

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本文介绍了Java中的原型模式，通过实例复制创建新对象，以Manager类为核心，展示了如何通过`clone()`方法在MessageBox和UnderlinePen类中应用。通过实例Manager进行实例注册与复制，展示了浅拷贝在实际开发中的运用。

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听完二手玫瑰，倍儿精神，12：43，再更一波

原型模式，是通过复制而不是new生成实例的模式。一般情况下，我们会使用new 类名()来创建实例，但有时我们不能根据类来生成实例，而是通过现有的实例来生成新的实例。详细介绍可以查阅《图解设计模式》第六章Prototype模式。
有的东西还是表达不出来了，直接上代码吧：

public interface Product extends Cloneable{   //继承空接口Cloneable  为说明该接口是可clone的 否则会报错

    public abstract void use(String s);
    public abstract  Product createClone();
}

首先是Product接口，后面的两个类都会实现它，该接口继承了Cloneable接口，在源码中可以看到Cloneable是个空接口，它在此的作用就是表示一下实现该接口的类可以使用clone()方法进行复制操作，clone()方法定义在Object上。Product接口上的createClone()方法就是用来复制实例的方法。
再来看Manager类：

import java.util.HashMap;

/**
 * @author lenovo
 * @title: Manager
 * @projectName LearnDesignMode
 * @description: TODO
 * @date 2022/5/523:53
 */
public class Manager {
    private HashMap showcase = new HashMap();

    public void register(String name, Product proto) {
        showcase.put(name, proto);
    }

    public Product create(String protoName) {
        Product p = (Product)showcase.get(protoName);
        return p.createClone();
    }
}

将来需要复制实例的对象在创建之后必须使用Manager进行register(注册)，当需要复制实例时，传入约定好的参数以便进行create()。
接下来再看两个实现Product的具体子类：

public class MessageBox implements Product{

    private char decochar;

    public MessageBox(char decochar) {
        this.decochar = decochar;
    }

    @Override
    public void use(String s) {
        int length = s.getBytes().length;
        for(int i=0; i<length+4; ++i) {
            System.out.print(decochar);
        }
        System.out.println("");
        System.out.println(decochar + " " + s + " " + decochar);
        for(int i=0; i<length+4; ++i) {
            System.out.print(decochar);
        }
        System.out.println("");
    }

    @Override
    public Product createClone() {
        Product p = null;
        try {
            p = (Product)clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return p;
    }
}

public class UnderlinePen implements Product {

    private char ulchar;

    public UnderlinePen(char ulchar) {
        this.ulchar = ulchar;
    }

    @Override
    public void use(String s) {
        int length = s.getBytes().length;
        System.out.println("\"" + s + "\"");
        System.out.print(" ");
        for(int i=0; i<length; ++i) {
            System.out.print(ulchar);
        }
        System.out.println("");
    }

    @Override
    public Product createClone() {
        Product p = null;
        try {
            p = (Product)clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return p;
    }
}

测试一下：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        Manager manager = new Manager();

        UnderlinePen upen = new UnderlinePen('~');
        MessageBox mbox = new MessageBox('*');
        MessageBox sbox = new MessageBox('/');
        manager.register("strong message", upen);
        manager.register("warning box", mbox);
        manager.register("slash box", sbox);

        Product p1 = manager.create("strong message");
        //Product p1 = upen.createClone();
        p1.use("Hello, world");
        Product p2 = manager.create("warning box");
        p2.use("Hello, world");
        Product p3 = manager.create("slash box");
        p3.use("Hello, world");

    }
}

结果如下：

"Hello, world"
 ~~~~~~~~~~~~
****************
* Hello, world *
****************

/ Hello, world /

可以明显看到，原型模式还是由clone()方法实现的，有兴趣大家可自行查阅，clone()方法是native的，可找下具体实现。哦对，这里还分浅拷贝，深拷贝，和JS是差不多的。