原型模式也是一种创建型模式,它可以帮助我们优雅地创建对象的拷贝。在这种设计模式里面,将克隆某个对象的职责交给了要被克隆的这个对象。被克隆的对象需要提供一个clone()
方法。通过这个方法可以返回该对象的拷贝。
原型模式的使用场景:
- 创建新对象的操作比较耗资源(如数据库操作)或代价比较高时。比较起从头创建新对象,克隆对象明显更加可取
- 要被克隆的对象创建起来比较复杂时:比如对象克隆的过程中存在深度拷贝或分层拷贝时;又比如要被克隆的对象存在无法被直接访问到的私有成员时。
原型模式的UML类图:
在日常中我们遇到的包含新建、copy这些操作的场景最多的就是常规的文件系统操作了。所以接下来会以文件系统为例介绍下原型模式。
在文件系统中存在文件(file)和文件夹(folder)两类实体。其中文件夹中又可以包含文件和子文件夹。这里我们用一个inode
接口来表示文件和文件夹。为了表示常见的复制操作,在inode
接口中还定义了一个clone()
函数。
inode.go
type inode interface { print(string) clone() inode }
file
和 folder
两个struct实现了inode
接口。
file.go
import "fmt" type file struct { name string } func (f *file) print(indentation string) { fmt.Println(indentation + f.name) } func (f *file) clone() inode { return &file{name: f.name + "_clone"} }
folder.go
import "fmt" type folder struct { children []inode name string } func (f *folder) print(indentation string) { fmt.Println(indentation + f.name) for _, i := range f.children { i.print(indentation + indentation) } } func (f *folder) clone() inode { cloneFolder := &folder{name: f.name + "_clone"} var tempChildren []inode for _, i := range f.children { copy := i.clone() tempChildren = append(tempChildren, copy) } cloneFolder.children = tempChildren return cloneFolder }
file
和folder
两个struct都实现了print()
和clone()
函数,根据go语言的约定,可以认为它们都继承了inode
接口,即可以认为它们是inode
类型了。这两者的clone()
函数会返回其各自相关的文件或文件夹的备份。为了和原有的文件/文件夹作区分,我们在复制的对象的名称上添加了“_clone”这样的标记。
来看看main
函数是怎样的,main.go:
import ( "fmt" ) func main() { file1 := &file{name: "File1"} file2 := &file{name: "File2"} file3 := &file{name: "File3"} folder1 := &folder{ children: []inode{file1}, name: "Folder1", } folder2 := &folder{ children: []inode{folder1, file2, file3}, name: "Folder2", } fmt.Println("\nPrinting hierarchy for Folder2") folder2.print(" ") cloneFolder := folder2.clone() fmt.Println("\nPrinting hierarchy for clone Folder") cloneFolder.print(" ") }
运行结果是:
Printing hierarchy for Folder2 Folder2 Folder1 File1 File2 File3 Printing hierarchy for clone Folder Folder2_clone Folder1_clone File1_clone File2_clone File3_clone
代码已上传至GitHub, 地址: zhyea / go-patterns / prototype-pattern
END!