设计模式入门:原型模式

UML类图

原型模式

代码示例

  实际应用中,原型模式可以简单理解为克隆操作。在大多数面向对象编程语言中,实现克隆操作并不复杂,对于Java,我们只需继承Cloneable接口,并重写Object的clone()即可(非必须)。

public class Teacher implements Cloneable {

    /**
     * 姓名
     */
    private String name;

    private Teacher(String name) {
        try {
            // 模拟初始化资源耗时较多
            TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Teacher{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Teacher teacher = new Teacher("李老师");
        // output: teacher = Teacher{name='李老师'}
        System.out.println("teacher = " + teacher);

        // clone is much faster
        Teacher cloneTeacher = (Teacher) teacher.clone();
        // output: cloneTeacher = Teacher{name='李老师'}
        System.out.println("cloneTeacher = " + cloneTeacher);
    }

}

  clone()方法会抛出未检查的CloneNotSupportedException,通过源码了解下什么情况下会产生该异常。

Object Clone()

  该方法有native修饰,这说明它的具体实现在底层(参考JNI)。文档说明,在当前克隆类没有实现Cloneable接口的情况下,该异常将会触发。另外,还有这么一句值得我们留意,Thus, this method performs a "shallow copy" of this object, not a "deep copy" operation.,这说明clone()实现的是浅拷贝而不是深拷贝(下个话题深入)。最后,重写clone()是非必须的,一般重写只是用来提高方法的访问权限。

总结思考

  原型模式通过()拷贝现有对象以生成新的对象,属于创建型模式中的一种。对比通过new的方式来实例化对象,这种模式不用重新初始化对象,可以动态的获得对象运行时的状态,也适用于需要优化性能的场景,例如当类的初始化需要消耗非常多的资源,就可以考虑使用这种模式了。   接触原型模式,不可避免的就是关于浅拷贝和深拷贝的问题,下一篇准备深入了解下这个话题。

示例代码

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