设计模式--原型模式【创建型模式】

设计模式的分类

我们都知道有 23 种设计模式，这 23 种设计模式可分为如下三类：

• 创建型模式（5 种）：单例模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式。
• 结构型模式（7 种）：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
• 行为型模式（11 种）：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

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设计模式的 7 大原则

设计模式–单例模式【创建型模式】

设计模式–工厂方法模式【创建型模式】

设计模式–抽象工厂模式【创建型模式】

设计模式–建造者模式【创建型模式】

什么是原型模式

原型模式是通过现有对象复制处一个新对象，而不需要通过构造器等方式来创建对象，原型模式简化了对象的创建过程，在某些特殊场景下，使用原型模式可以减少资源消耗，提高系统性能。

原型模式的组成

• 抽象原型类：声明了克隆方法的接口，是具体原型类的父类，可以是抽象类也可以是接口，也可以是具体实现类。
• 具体原型类：它实现了抽象原型类中声明的克隆方法，在克隆方法中返回自己的克隆对象。
• 客户端类：通过具体抽象原型类的克隆方法来创建对象。

原型模式实现

我们还是用车来做为验证对象。

Prototype（抽象原型类）

定义车的抽象原型类（我们这里定义的是接口），代码如下：

public interface Prototype extends Cloneable{

    //克隆对象的方法
    Prototype clone();

}

此处的 Cloneable 接口是一个标记接口，表示该类可以被克隆。

我们这里继承 Cloneable 接口使用的是浅拷贝，还有一种克隆模式叫做深拷贝，浅拷贝只会拷贝对象的基本数据类型和其他对象的引用，而不会递归地复制引用对象本身。深拷贝会递归地复制整个对象，确保克隆对象与原对象相互完全独立，想要需要实现深拷贝，需要手动编写代码来处理对象中的引用类型属性。

CarPrototype（具体原型类）

定义具体的原型类，代码如下：

public class CarPrototype implements Prototype {

    //座椅
    private String seat;

    //车轮
    private String wheel;

    //车载音响
    private String carAudio;

    public CarPrototype(String seat, String wheel, String carAudio) {
        this.seat = seat;
        this.wheel = wheel;
        this.carAudio = carAudio;
    }

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

    public String getSeat() {
        return seat;
    }

    public void setSeat(String seat) {
        this.seat = seat;
    }

    public String getWheel() {
        return wheel;
    }

    public void setWheel(String wheel) {
        this.wheel = wheel;
    }

    public String getCarAudio() {
        return carAudio;
    }

    public void setCarAudio(String carAudio) {
        this.carAudio = carAudio;
    }
	
	@Override
    public String toString() {
        return "CarPrototype{" +
                "seat='" + seat + '\'' +
                ", wheel='" + wheel + '\'' +
                ", carAudio='" + carAudio + '\'' +
                '}';
    }

}

ClientCar（客户端类）

使用客户端类来调用具体的抽象原型类来创建对象，代码如下：

public class ClientCar {

    public static void main(String[] args) {
        //创建原型 car
        CarPrototype carPrototype = new CarPrototype("一汽富维","万向钱潮","瑞声科技");
        System.out.println(carPrototype);
        //克隆car
        CarPrototype cloneCarPrototype = carPrototype.clone();
        System.out.println(cloneCarPrototype);
    }

}

执行客户端代码如下：

CarPrototype{seat='一汽富维', wheel='万向钱潮', carAudio='瑞声科技'}
CarPrototype{seat='一汽富维', wheel='万向钱潮', carAudio='瑞声科技'}

可以看到我们没有使用任何构造方法就创建出了第二个对象。

原型模式的优缺点

优点：

• 可以快速创建对象，简化了对象的创建过程，提高了对象创建的效率。
• 可以对外隐藏对象创建和初始化的过程。

缺点：

• 需要给被克隆的对象增加一个抽象原型类，增加了代码量和复杂度。
• 不是所有的对象都可以进行克隆。

应用场景

• 对象创建成本高的场景，使用原型模式来复制对象可以快速的创建对象。
• 对象创建过程复杂的场景，使用原型模式来复制对象可以简化对象的创建步骤，快速的创建对象。

总结：原型模式相比工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式会比较好理解一点，个人觉得原型模式甚至可以粗暴的理解为“复制模式”，就是封装了对象的复制方法，以此来快速创建对象。

如有不正确的地方欢迎各位指出纠正。