原型


用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

原型模式,即Prototype,是指创建新对象的时候,根据现有的一个原型来创建。

我们举个例子:如果我们已经有了一个String[]数组,想再创建一个一模一样的String[]数组,怎么写?

实际上创建过程很简单,就是把现有数组的元素复制到新数组。如果我们把这个创建过程封装一下,就成了原型模式。用代码实现如下:

  1. // 原型:
  2. String[] original = { "Apple", "Pear", "Banana" };
  3. // 新对象:
  4. String[] copy = Arrays.copyOf(original, original.length);

对于普通类,我们如何实现原型拷贝?Java的Object提供了一个clone()方法,它的意图就是复制一个新的对象出来,我们需要实现一个Cloneable接口来标识一个对象是“可复制”的:

  1. public class Student implements Cloneable {
  2. private int id;
  3. private String name;
  4. private int score;
  5. // 复制新对象并返回:
  6. public Object clone() {
  7. Student std = new Student();
  8. std.id = this.id;
  9. std.name = this.name;
  10. std.score = this.score;
  11. return std;
  12. }
  13. }

使用的时候,因为clone()的方法签名是定义在Object中,返回类型也是Object,所以要强制转型,比较麻烦:

  1. Student std1 = new Student();
  2. std1.setId(123);
  3. std1.setName("Bob");
  4. std1.setScore(88);
  5. // 复制新对象:
  6. Student std2 = (Student) std1.clone();
  7. System.out.println(std1);
  8. System.out.println(std2);
  9. System.out.println(std1 == std2); // false

实际上,使用原型模式更好的方式是定义一个copy()方法,返回明确的类型:

  1. public class Student {
  2. private int id;
  3. private String name;
  4. private int score;
  5. public Student copy() {
  6. Student std = new Student();
  7. std.id = this.id;
  8. std.name = this.name;
  9. std.score = this.score;
  10. return std;
  11. }
  12. }

原型模式应用不是很广泛,因为很多实例会持有类似文件、Socket这样的资源,而这些资源是无法复制给另一个对象共享的,只有存储简单类型的“值”对象可以复制。

练习

Student类增加clone()方法。

原型 - 图1下载练习:原型模式练习 (推荐使用IDE练习插件快速下载)

小结

原型模式是根据一个现有对象实例复制出一个新的实例,复制出的类型和属性与原实例相同。

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原型 - 图2