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小編給大家分享一下關(guān)于JAVA原型模式的簡(jiǎn)介，希望大家閱讀完這篇文章后大所收獲，下面讓我們一起去探討方法吧！

原型模式

原型模式（Prototype Pattern）是用于創(chuàng)建重復(fù)的對(duì)象，同時(shí)又能保證性能。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。

這種模式是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)原型接口，該接口用于創(chuàng)建當(dāng)前對(duì)象的克隆。當(dāng)直接創(chuàng)建對(duì)象的代價(jià)比較大時(shí)，則采用這種模式。例如，一個(gè)對(duì)象需要在一個(gè)高代價(jià)的數(shù)據(jù)庫(kù)操作之后被創(chuàng)建。我們可以緩存該對(duì)象，在下一個(gè)請(qǐng)求時(shí)返回它的克隆，在需要的時(shí)候更新數(shù)據(jù)庫(kù)，以此來減少數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用。

介紹

意圖：

用原型實(shí)例指定創(chuàng)建對(duì)象的種類，并且通過拷貝這些原型創(chuàng)建新的對(duì)象。

主要解決：

在運(yùn)行期建立和刪除原型。

何時(shí)使用：

1、當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該獨(dú)立于它的產(chǎn)品創(chuàng)建，構(gòu)成和表示時(shí)。

2、當(dāng)要實(shí)例化的類是在運(yùn)行時(shí)刻指定時(shí)，例如，通過動(dòng)態(tài)裝載。

3、為了避免創(chuàng)建一個(gè)與產(chǎn)品類層次平行的工廠類層次時(shí)。

4、當(dāng)一個(gè)類的實(shí)例只能有幾個(gè)不同狀態(tài)組合中的一種時(shí)。建立相應(yīng)數(shù)目的原型并克隆它們可能比每次用合適的狀態(tài)手工實(shí)例化該類更方便一些。

如何解決：

利用已有的一個(gè)原型對(duì)象，快速地生成和原型對(duì)象一樣的實(shí)例。

關(guān)鍵代碼：

1、實(shí)現(xiàn)克隆操作，在 JAVA 繼承 Cloneable，重寫 clone()，在 .NET 中可以使用 Object 類的 MemberwiseClone() 方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)象的淺拷貝或通過序列化的方式來實(shí)現(xiàn)深拷貝。

2、原型模式同樣用于隔離類對(duì)象的使用者和具體類型（易變類）之間的耦合關(guān)系，它同樣要求這些"易變類"擁有穩(wěn)定的接口。

應(yīng)用實(shí)例：

1、細(xì)胞分裂。

2、JAVA 中的 Object clone() 方法。

優(yōu)點(diǎn)：

1、性能提高。

2、逃避構(gòu)造函數(shù)的約束。

缺點(diǎn)：

1、配備克隆方法需要對(duì)類的功能進(jìn)行通盤考慮，這對(duì)于全新的類不是很難，但對(duì)于已有的類不一定很容易，特別當(dāng)一個(gè)類引用不支持串行化的間接對(duì)象，或者引用含有循環(huán)結(jié)構(gòu)的時(shí)候。

2、必須實(shí)現(xiàn) Cloneable 接口。

使用場(chǎng)景：

1、資源優(yōu)化場(chǎng)景。

2、類初始化需要消化非常多的資源，這個(gè)資源包括數(shù)據(jù)、硬件資源等。

3、性能和安全要求的場(chǎng)景。

4、通過 new 產(chǎn)生一個(gè)對(duì)象需要非常繁瑣的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備或訪問權(quán)限，則可以使用原型模式。

5、一個(gè)對(duì)象多個(gè)修改者的場(chǎng)景。

6、一個(gè)對(duì)象需要提供給其他對(duì)象訪問，而且各個(gè)調(diào)用者可能都需要修改其值時(shí)，可以考慮使用原型模式拷貝多個(gè)對(duì)象供調(diào)用者使用。

7、在實(shí)際項(xiàng)目中，原型模式很少單獨(dú)出現(xiàn)，一般是和工廠方法模式一起出現(xiàn)，通過 clone 的方法創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，然后由工廠方法提供給調(diào)用者。原型模式已經(jīng)與 Java 融為渾然一體，大家可以隨手拿來使用。

注意事項(xiàng)：

與通過對(duì)一個(gè)類進(jìn)行實(shí)例化來構(gòu)造新對(duì)象不同的是，原型模式是通過拷貝一個(gè)現(xiàn)有對(duì)象生成新對(duì)象的。淺拷貝實(shí)現(xiàn) Cloneable，重寫，深拷貝是通過實(shí)現(xiàn) Serializable 讀取二進(jìn)制流。

實(shí)現(xiàn)

我們將創(chuàng)建一個(gè)抽象類 Shape 和擴(kuò)展了 Shape 類的實(shí)體類。下一步是定義類 ShapeCache，該類把 shape 對(duì)象存儲(chǔ)在一個(gè) Hashtable 中，并在請(qǐng)求的時(shí)候返回它們的克隆。

PrototypePatternDemo，我們的演示類使用 ShapeCache 類來獲取 Shape 對(duì)象。

步驟 1

創(chuàng)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)了 Cloneable 接口的抽象類。

public abstract class Shape implements Cloneable {
  
  private String id;
  protected String type;
  
  abstract void draw();
  
  public String getType(){
   return type;
  }
  
  public String getId() {
   return id;
  }
  
  public void setId(String id) {
   this.id = id;
  }
  
  public Object clone() {
   Object clone = null;
   try {
     clone = super.clone();
   } catch (CloneNotSupportedException e) {
     e.printStackTrace();
   }
   return clone;
  }
}

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