设计模式之原型模式-original

2024-06-20 05:32

本文主要是介绍设计模式之原型模式-original,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

定义:用原型实例指定创建对象的种类,并通过拷贝这些原型创建新的对象。

类型:创建类模式

类图:

原型模式主要用于对象的复制,它的核心是就是类图中的原型类Prototype。Prototype类需要具备以下两个条件:

  • 实现Cloneable接口。在java语言有一个Cloneable接口,它的作用只有一个,就是在运行时通知虚拟机可以安全地在实现了此接口的类上使用clone方法。在java虚拟机中,只有实现了这个接口的类才可以被拷贝,否则在运行时会抛出CloneNotSupportedException异常。
  • 重写Object类中的clone方法。Java中,所有类的父类都是Object类,Object类中有一个clone方法,作用是返回对象的一个拷贝,但是其作用域protected类型的,一般的类无法调用,因此,Prototype类需要将clone方法的作用域修改为public类型。

        原型模式是一种比较简单的模式,也非常容易理解,实现一个接口,重写一个方法即完成了原型模式。在实际应用中,原型模式很少单独出现。经常与其他模式混用,他的原型类Prototype也常用抽象类来替代。

实现代码:

[java] view plain copy
  1. class Prototype implements Cloneable {  
  2.     public Prototype clone(){  
  3.         Prototype prototype = null;  
  4.         try{  
  5.             prototype = (Prototype)super.clone();  
  6.         }catch(CloneNotSupportedException e){  
  7.             e.printStackTrace();  
  8.         }  
  9.         return prototype;   
  10.     }  
  11. }  
  12.   
  13. class ConcretePrototype extends Prototype{  
  14.     public void show(){  
  15.         System.out.println("原型模式实现类");  
  16.     }  
  17. }  
  18.   
  19. public class Client {  
  20.     public static void main(String[] args){  
  21.         ConcretePrototype cp = new ConcretePrototype();  
  22.         for(int i=0; i< 10; i++){  
  23.             ConcretePrototype clonecp = (ConcretePrototype)cp.clone();  
  24.             clonecp.show();  
  25.         }  
  26.     }  
  27. }  

原型模式的优点及适用场景

       使用原型模式创建对象比直接new一个对象在性能上要好的多,因为Object类的clone方法是一个本地方法,它直接操作内存中的二进制流,特别是复制大对象时,性能的差别非常明显。

       使用原型模式的另一个好处是简化对象的创建,使得创建对象就像我们在编辑文档时的复制粘贴一样简单。

       因为以上优点,所以在需要重复地创建相似对象时可以考虑使用原型模式。比如需要在一个循环体内创建对象,假如对象创建过程比较复杂或者循环次数很多的话,使用原型模式不但可以简化创建过程,而且可以使系统的整体性能提高很多。

原型模式的注意事项

  • 使用原型模式复制对象不会调用类的构造方法。因为对象的复制是通过调用Object类的clone方法来完成的,它直接在内存中复制数据,因此不会调用到类的构造方法。不但构造方法中的代码不会执行,甚至连访问权限都对原型模式无效。还记得单例模式吗?单例模式中,只要将构造方法的访问权限设置为private型,就可以实现单例。但是clone方法直接无视构造方法的权限,所以,单例模式与原型模式是冲突的,在使用时要特别注意。
  • 深拷贝与浅拷贝。Object类的clone方法只会拷贝对象中的基本的数据类型,对于数组、容器对象、引用对象等都不会拷贝,这就是浅拷贝。如果要实现深拷贝,必须将原型模式中的数组、容器对象、引用对象等另行拷贝。例如:
[java] view plain copy
  1. public class Prototype implements Cloneable {  
  2.     private ArrayList list = new ArrayList();  
  3.     public Prototype clone(){  
  4.         Prototype prototype = null;  
  5.         try{  
  6.             prototype = (Prototype)super.clone();  
  7.             prototype.list = (ArrayList) this.list.clone();  
  8.         }catch(CloneNotSupportedException e){  
  9.             e.printStackTrace();  
  10.         }  
  11.         return prototype;   
  12.     }  
  13. }  

        由于ArrayList不是基本类型,所以成员变量list,不会被拷贝,需要我们自己实现深拷贝,幸运的是java提供的大部分的容器类都实现了Cloneable接口。所以实现深拷贝并不是特别困难。

PS:深拷贝与浅拷贝问题中,会发生深拷贝的有java中的8中基本类型以及他们的封装类型,另外还有String类型。其余的都是浅拷贝。

这篇关于设计模式之原型模式-original的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!


原文地址:
本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.chinasem.cn/article/1077238

相关文章

Java设计模式---迭代器模式(Iterator)解读

《Java设计模式---迭代器模式(Iterator)解读》:本文主要介绍Java设计模式---迭代器模式(Iterator),具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,... 目录1、迭代器(Iterator)1.1、结构1.2、常用方法1.3、本质1、解耦集合与遍历逻辑2、统一

Java 线程安全与 volatile与单例模式问题及解决方案

《Java线程安全与volatile与单例模式问题及解决方案》文章主要讲解线程安全问题的五个成因(调度随机、变量修改、非原子操作、内存可见性、指令重排序)及解决方案,强调使用volatile关键字... 目录什么是线程安全线程安全问题的产生与解决方案线程的调度是随机的多个线程对同一个变量进行修改线程的修改操

Redis Cluster模式配置

《RedisCluster模式配置》:本文主要介绍RedisCluster模式配置,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录分片 一、分片的本质与核心价值二、分片实现方案对比 ‌三、分片算法详解1. ‌范围分片(顺序分片)‌2. ‌哈希分片3. ‌虚

RabbitMQ工作模式中的RPC通信模式详解

《RabbitMQ工作模式中的RPC通信模式详解》在RabbitMQ中,RPC模式通过消息队列实现远程调用功能,这篇文章给大家介绍RabbitMQ工作模式之RPC通信模式,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录RPC通信模式概述工作流程代码案例引入依赖常量类编写客户端代码编写服务端代码RPC通信模式概述在R

SQL Server身份验证模式步骤和示例代码

《SQLServer身份验证模式步骤和示例代码》SQLServer是一个广泛使用的关系数据库管理系统,通常使用两种身份验证模式:Windows身份验证和SQLServer身份验证,本文将详细介绍身份... 目录身份验证方式的概念更改身份验证方式的步骤方法一:使用SQL Server Management S

Redis高可用-主从复制、哨兵模式与集群模式详解

《Redis高可用-主从复制、哨兵模式与集群模式详解》:本文主要介绍Redis高可用-主从复制、哨兵模式与集群模式的使用,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝... 目录Redis高可用-主从复制、哨兵模式与集群模式概要一、主从复制(Master-Slave Repli

一文带你搞懂Redis Stream的6种消息处理模式

《一文带你搞懂RedisStream的6种消息处理模式》Redis5.0版本引入的Stream数据类型,为Redis生态带来了强大而灵活的消息队列功能,本文将为大家详细介绍RedisStream的6... 目录1. 简单消费模式(Simple Consumption)基本概念核心命令实现示例使用场景优缺点2

Nginx location匹配模式与规则详解

《Nginxlocation匹配模式与规则详解》:本文主要介绍Nginxlocation匹配模式与规则,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、环境二、匹配模式1. 精准模式2. 前缀模式(不继续匹配正则)3. 前缀模式(继续匹配正则)4. 正则模式(大

Linux系统配置NAT网络模式的详细步骤(附图文)

《Linux系统配置NAT网络模式的详细步骤(附图文)》本文详细指导如何在VMware环境下配置NAT网络模式,包括设置主机和虚拟机的IP地址、网关,以及针对Linux和Windows系统的具体步骤,... 目录一、配置NAT网络模式二、设置虚拟机交换机网关2.1 打开虚拟机2.2 管理员授权2.3 设置子

SpringBoot如何通过Map实现策略模式

《SpringBoot如何通过Map实现策略模式》策略模式是一种行为设计模式,它允许在运行时选择算法的行为,在Spring框架中,我们可以利用@Resource注解和Map集合来优雅地实现策略模式,这... 目录前言底层机制解析Spring的集合类型自动装配@Resource注解的行为实现原理使用直接使用M