设计模式_原型模式

原型模式

简述:

用一个已经创建的实例作为原型,通过复制该原型来创建一个和原型相同的新实例。

在有些系统中,存在大量相同或相似对象的创建问题,如果用传统的构造函数来创建对象,会比较复杂且耗时耗资源,用原型模式生成对象就很高效

优点:

  • 在性能上比直接 new 一个对象更加优良。
  • 可以使用深克隆方式保存对象的状态,使用原型模式将对象复制一份,并将其状态保存起来,简化了创建对象的过程,以便在需要的时候使用(例如恢复到历史某一状态),可辅助实现撤销操作。

缺点

  • 需要为每一个类都配置一个 clone 方法
  • clone 方法位于类的内部,当对已有类进行改造的时候,需要修改代码,违背了开闭原则。
  • 当实现深克隆时,需要编写较为复杂的代码,而且当对象之间存在多重嵌套引用时,为了实现深克隆,每一层对象对应的类都必须支持深克隆,实现起来会比较麻烦。因此,深克隆、浅克隆需要运用得当。

原型模式的结构

原型模式包含以下主要角色。

  1. 抽象原型类:规定了具体原型对象必须实现的接口。
  2. 具体原型类:实现抽象原型类的 clone() 方法,它是可被复制的对象。
  3. 访问类:使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象。

UML类图:

设计模式_原型模式

代码实现:

浅克隆:创建一个新对象,新对象属性与原对象属性完全相同。对于引用数据类型,新对象与原对象的同一引用数据类型指向同一地址,即复制引用值,不复 制引用对象

深克隆:创建一个新对象,新对象属性与原对象属性完全相同。对于引用数据类型,新对象会在堆上重新创建一个引用对象,即复制引用对象,不复制引用值

Java中的Object中自带clone()实现了浅克隆,在Java中只有implement Cloneable的类可以被克隆


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