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設計模式篇之原型模式

原型模式(Prototype Pattern)是用於建立重複的物件,同時又能保證效能。這種型別的設計模式屬於建立型模式,它提供了一種建立物件的最佳方式。

這種模式是實現了一個原型介面,該介面用於建立當前物件的克隆。當直接建立物件的代價比較大時,則採用這種模式。例如,一個物件需要在一個高代價的資料庫操作之後被建立。我們可以快取該物件,在下一個請求時返回它的克隆,在需要的時候更新資料庫,以此來減少資料庫呼叫。

在實際專案中,原型模式很少單獨出現,一般是和工廠方法模式一起出現,通過 clone 的方法建立一個物件,然後由工廠方法提供給呼叫者。原型模式已經與 Java 融為渾然一體,大家可以隨手拿來使用。

原型模式的 UML 圖

//步驟 1
//建立一個實現了 Clonable 介面的抽象類。
Shape.java
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;
   }
}
//步驟 2
//建立擴充套件了上面抽象類的實體類。
Rectangle.java
public class Rectangle extends Shape {
 
   public Rectangle(){
     type = "Rectangle";
   }
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}
Square.java
public class Square extends Shape {
 
   public Square(){
     type = "Square";
   }
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}
Circle.java
public class Circle extends Shape {
 
   public Circle(){
     type = "Circle";
   }
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}
//步驟 3
//建立一個類,從資料庫獲取實體類,並把它們儲存在一個 Hashtable 中。
ShapeCache.java
import java.util.Hashtable;
 
public class ShapeCache {
    
   private static Hashtable<String, Shape> shapeMap 
      = new Hashtable<String, Shape>();
 
   public static Shape getShape(String shapeId) {
      Shape cachedShape = shapeMap.get(shapeId);
      return (Shape) cachedShape.clone();
   }
 
   // 對每種形狀都執行資料庫查詢,並建立該形狀
   // shapeMap.put(shapeKey, shape);
   // 例如,我們要新增三種形狀
   public static void loadCache() {
      Circle circle = new Circle();
      circle.setId("1");
      shapeMap.put(circle.getId(),circle);
 
      Square square = new Square();
      square.setId("2");
      shapeMap.put(square.getId(),square);
 
      Rectangle rectangle = new Rectangle();
      rectangle.setId("3");
      shapeMap.put(rectangle.getId(),rectangle);
   }
}
//步驟 4
//PrototypePatternDemo 使用 ShapeCache 類來獲取儲存在 Hashtable 中的形狀的克隆。
PrototypePatternDemo.java
public class PrototypePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      ShapeCache.loadCache();
 
      Shape clonedShape = (Shape) ShapeCache.getShape("1");
      System.out.println("Shape : " + clonedShape.getType());        
 
      Shape clonedShape2 = (Shape) ShapeCache.getShape("2");
      System.out.println("Shape : " + clonedShape2.getType());        
 
      Shape clonedShape3 = (Shape) ShapeCache.getShape("3");
      System.out.println("Shape : " + clonedShape3.getType());        
   }
}

     區別其實是在於值傳遞和引用傳遞的區別,當然還有一個特殊的型別String和常量池扯上關係,然後想要做到淺拷貝當然就要重寫clone方法了,如果要深拷貝就要重寫類中類的clone方法,並在本類clone方法中用類中類的clone方法賦值即完成了深拷貝。

   完成深拷貝的另一種簡單的方法就是物件序列化了,當然牽扯到的是io流又會有其他的問題了,怎麼選擇當然看自己的目的和需求嘍。