定义

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。

原型模式其实就是从一个对象在创建另外一个可定制的对象,不需要知道任何创建的细节

解决的问题

在运行期建立和删除原型。

经常用于:

类初始化消耗资源较多

构造函数比较复杂

核心要点

1.实现cloneable 接口,重写Object的clone方法

2.利用已有的一个原型对象,快速地生成和原型对象一样的实例。

类图

浅复制与深复制的区别

浅复制:基本数据类型进行值传递、引用数据类型的指针仍是指向原来的对象(成员变量)。

深复制:基本数据类型进行值传递、引用数据类型开辟新的内存空间。

代码实现

需求:实现克隆羊

有一头羊,需要经过赋值再克隆出两头。

未使用设计模式

/**
 * 克隆羊类
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/9/3 - 14:51
 */
public class Sheep {

    private String name;

    private Integer age;

    private String color;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public Sheep() {
    }

    public Sheep(String name, Integer age, String color) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.color = color;
    }
}

Main方法

/**
 * 
 * 传统模式
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/9/3 - 14:47
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //小羊
        Sheep sheep=new Sheep("小红",8,"红色");
        //克隆羊
        Sheep sheep2=sheep;
        Sheep sheep3=sheep;

        System.out.println("通过赋值,指针还是指向sheep");
        System.out.println(sheep);
        System.out.println(sheep2);
        System.out.println(sheep3);
        
    }

}

//通过赋值,指针还是指向sheep
//com.promsing.creational.prototype.type1.Sheep@1b6d3586
//com.promsing.creational.prototype.type1.Sheep@1b6d3586
//com.promsing.creational.prototype.type1.Sheep@1b6d3586

实现Cloneable接口

Cloneable是标记型的接口,它们内部都没有方法和属性,实现 Cloneable来表示该对象能被克隆,能使用Object.clone()方法。

如果没有实现 Cloneable的类对象调用clone()就会抛出CloneNotSupportedException。

实现Cloneable默认是浅复制

/**
 * 克隆羊
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/9/3 - 14:53
 */
public class Sheep implements Cloneable {

    private String name;

    private Integer age;

    private String color;

    /**
     * 羊的朋友
     */
    private Sheep friend;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public Sheep() {
    }

    public Sheep getFriend() {
        return friend;
    }

    public void setFriend(Sheep friend) {
        this.friend = friend;
    }

    public Sheep(String name, Integer age, String color) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.color = color;
    }


    /**
     * 克隆该实例,调用object.clone的方法
     * @return
     */
    @Override
    protected Sheep clone() {

        Sheep sheep = null;
        try {
            sheep = (Sheep) super.clone();

        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
        return sheep;
    }
}

Main方法

/**
 * 浅复制:浅复制:基本数据类型进行值传递、引用数据类型的指针仍是指向原来的对象(成员变量)。
 */
public class ShallowClient {

    public static void main(String[] args) {

        Sheep sheep=new Sheep("小红",9,"红色");
        sheep.setFriend(new Sheep("小黑",10,"黑色"));
        Sheep sheep1 = sheep.clone();//开辟了新的空间
        Sheep sheep2 = sheep.clone();

        //浅复制
        System.out.println("原型羊" sheep);
        System.out.println("克隆羊" sheep1 "-朋友羊-" sheep1.getFriend());
        System.out.println("克隆羊" sheep2 "-朋友羊-" sheep2.getFriend());
        
//原型羊com.promsing.creational.prototype.type3.Sheep@1b6d3586
//克隆羊com.promsing.creational.prototype.type3.Sheep@4554617c-朋友羊-com.promsing.creational.prototype.type3.Sheep@74a14482
//克隆羊com.promsing.creational.prototype.type3.Sheep@1540e19d-朋友羊-com.promsing.creational.prototype.type3.Sheep@74a14482


    }

}

一定要实现接口cloneable 否则报错:

Exception in thread "main" java.lang.CloneNotSupportedException: com.promsing.creational.prototype.type4.Sheep
    at java.lang.Object.clone(Native Method)
    at com.promsing.creational.prototype.type4.Sheep.clone(Sheep.java:76)
    at com.promsing.creational.prototype.type4.DeepClient.main(DeepClient.java:14)

深复制-重写clone

羊类、房子类都需要实现Cloneable接口

房子类

/**
 * 房子类
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/9/3 - 15:27
 */
public class House implements Cloneable {

    //地址
    private String address;

    //尺寸
    private Integer size;

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

    public Integer getSize() {
        return size;
    }

    public void setSize(Integer size) {
        this.size = size;
    }


    /**
     * 克隆的方法
     * @return
     * @throws CloneNotSupportedException
     */
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

羊类

/**
 * 克隆羊-深拷贝
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/9/3 - 15:26
 */
public class Sheep implements  Cloneable {

    private String name;

    private Integer age;

    private String color;

    /**
     * 羊的房子:引用类型
     */
    private House house;

    public House getHouse() {
        return house;
    }

    public void setHouse(House house) {
        this.house = house;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public Sheep() {
    }


    public Sheep(String name, Integer age, String color) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.color = color;
    }

    /**
     * 克隆该实例,调用object,clone的方法
     *
     * @return
     * @throws CloneNotSupportedException
     */
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {

        //对基本数据类型进行处理
        Sheep deep = null;
        deep = (Sheep) super.clone();

        //对引用类型进行处理
        //进行再次克隆
        House clone = (House) deep.getHouse().clone();
        deep.setHouse(clone);

        return deep;
    }

   
}

Main

/**
 * 深复制:羊类、房子类都需要重写clone的接口,比较麻烦。不符合开闭
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/9/3 - 15:38
 */
public class DeepClient {

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Sheep sheep=new Sheep("黑",90,"heisee");
        sheep.setHouse(new House());
        Sheep clone = (Sheep)sheep.clone();
        System.out.println("原本的对象");
        System.out.println(sheep);
        System.out.println(sheep.getHouse());
        System.out.println("克隆的对象");
        System.out.println(clone);
        System.out.println(clone.getHouse());
        
        
        //开辟了新的内存空间
        //原本的对象
        //com.promsing.creational.prototype.type4.Sheep@1b6d3586
        //com.promsing.creational.prototype.type4.House@4554617c
        //克隆的对象
        //com.promsing.creational.prototype.type4.Sheep@74a14482
        //com.promsing.creational.prototype.type4.House@1540e19d
    }

}

深复制-通过对象序列化实现(推荐)

羊类、房子类都需要实现Serializable接口。注意这里可以不实现Cloneable了。

房子类

/**
 * 房子类
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/9/3 - 15:27
 */
public class House implements Serializable{

    //地址
    private String address;

    //尺寸
    private Integer size;

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

    public Integer getSize() {
        return size;
    }

    public void setSize(Integer size) {
        this.size = size;
    }

}

羊类

/**
 * 克隆羊-深拷贝
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/9/3 - 15:26
 */
public class Sheep implements Serializable {

    private String name;

    private Integer age;

    private String color;

    /**
     * 羊的房子:引用类型
     */
    private House house;

    public House getHouse() {
        return house;
    }

    public void setHouse(House house) {
        this.house = house;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public Sheep() {
    }


    public Sheep(String name, Integer age, String color) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.color = color;
    }

 
    /**
     * 序列化的方式:进行深复制
     * 写着麻烦:用着简单。支持开闭原则
     * @return
     */
    public Object deepClone() {

        //创建流对象
        ByteArrayOutputStream bos = null;
        ObjectOutputStream oos = null;
        ByteArrayInputStream bis = null;
        ObjectInputStream ois = null;

        try {

            //序列化
            bos = new ByteArrayOutputStream();
            oos = new ObjectOutputStream(bos);
            oos.writeObject(this); //当前这个对象以对象流的方式输出

            //反序列化
            bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
            ois = new ObjectInputStream(bis);
            Sheep copyObj = (Sheep) ois.readObject();

            return copyObj;

        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
            e.printStackTrace();
            return null;
        } finally {
            //关闭流
            try {
                bos.close();
                oos.close();
                bis.close();
                ois.close();
            } catch (Exception e2) {
                // TODO: handle exception
                System.out.println(e2.getMessage());
            }
        }

    }
}

Main

/**
 * 深复制
 *
 * @author Promsing(张有博)
 * @version 1.0.0
 * @since 2022/9/3 - 15:38
 */
public class DeepClient {

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Sheep sheep=new Sheep("黑",90,"heisee");
        sheep.setHouse(new House());
        Sheep clone = (Sheep)sheep.deepClone();
        System.out.println("原本的对象");
        System.out.println(sheep);
        System.out.println(sheep.getHouse());
        System.out.println("克隆的对象");
        System.out.println(clone);
        System.out.println(clone.getHouse());
    }

}

拓展

Spring使用原型模式:@scope(“prototype”)

public static void main(String[] args) throws IOException {
      //new一个容器
    AnnotationConfigWebApplicationContext context =
        new AnnotationConfigWebApplicationContext();
    System.out.println("run success");

    OrderService bean = context.getBean(OrderService.class);
}

//根据getBean点进去
public <T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException {
		assertBeanFactoryActive();
		return getBeanFactory().getBean(requiredType);
}

public Object getBean(String name) throws BeansException {
		return doGetBean(name, null, null, false);
}

后续走到了。AbstractBeanFactory类中的doGetBean方法中里边代码做判断mbd.isPrototype()

protected <T> T doGetBean(
			String name, @Nullable Class<T> requiredType, @Nullable Object[] args, boolean typeCheckOnly)
			throws BeansException {

		String beanName = transformedBeanName(name);
		Object bean;

		// Eagerly check singleton cache for manually registered singletons.
		Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
		if (sharedInstance != null && args == null) {
			//代码省略~~~~
		}

		else {
			//代码省略~~~~

			
			try {
				//代码省略~~~~
                
				// Create bean instance.
                //判断是否是单例
				if (mbd.isSingleton()) {
					sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
						try {
							return createBean(beanName, mbd, args);
						}
						catch (BeansException ex) {
							
							destroySingleton(beanName);
							throw ex;
						}
					});
					bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
				}
                //判断是否是多例(原型)
                //这里会创建一个新的对象
				else if (mbd.isPrototype()) {
					// It's a prototype -> create a new instance.
					Object prototypeInstance = null;
					try {
						beforePrototypeCreation(beanName);
						prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
					}
					finally {
						afterPrototypeCreation(beanName);
					}
					bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
				}

				else {
					//代码省略~~~~
				}
			}
			catch (BeansException ex) {
				cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName);
				throw ex;
			}
		}

		//代码省略~~~~
		}
		return (T) bean;
	}

ArrayList实现了Cloneable接口

public Object clone() {
    try {
        ArrayList<?> v = (ArrayList<?>) super.clone();
        v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
        v.modCount = 0;
        return v;
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        // this shouldn't happen, since we are Cloneable
        throw new InternalError(e);
    }
}

到此这篇关于一文带你了解Java设计模式之原型模式的文章就介绍到这了,更多相关Java原型模式内容请搜索Devmax以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持Devmax!

一文带你了解Java设计模式之原型模式的更多相关文章

  1. Swift设计模式之原型模式

    转自Swift设计模式原文Design-Patterns-In-Swift

  2. MVVM 不是那么好

    我觉得MVVM是一种反人类的设计模式,它使架构更加混乱而非清晰。MVVM命名很糟糕名称是很重要的。ViewModel这一名称则没有发挥任何作用。ViewModel的第一种含义是modelfortheview。MVVM引进太多职责命名不够具体,导致这个类的任务无休止地增长。MVVM不改变你的架构viewmodel并不能从根本上改变你的应用程序的架构。我能想到的MVVM模式最大的好处就是它把“下水道”从苹果自带的viewcontrooller类转移到了viewmodel这一自定义的对象。

  3. swift设计模式学习 - 原型模式

    原型模式的基本实现上图是最基本的原型模式的结构图,下面将用Swift代码来实现一个基本原型模式:不知道大家有没哟发现,这个设计模式我们在代码中经常会用到,那就是NScopying协议,通过这个协议来实现对象的深拷贝,下面我们就用NScopying来实现一下。原型模式解决实际问题上面是通过NScopying来实现原型模式的例子,一下是使用过程:以下是打印的结果:以上是我对于原型模式的理解,如果有不对的地方欢迎大家交流,最后谢谢大家的阅读~~

  4. swift-原型模式

    GoF提出了23种设计模式,本系列将使用Swift语言来实现这些设计模式。概述通过复制一个已存在的对象来获得一个新的相同类型的对象被称作原型模式,在复制的过程中不需要关心被复制对象实现的接口或者类型。,pet:Pet))}简单形式拷贝通过声明一个cloning协议来为需求方提供完全拷贝的方案123456789101112131415161718protocolcloning{funcclone()->AnyObject}classpet:NSObject,cloning{funcclone()->AnyO

  5. 开发Swift iOS应用程序“正确的方式”

    最近,我学习了Swift和开发iOS应用程序的基础知识。现在,我想自己开发一个真正的应用程序,但我非常关心编写好的代码,所以我已经寻找“最佳实践”,“设计模式”和“正确的方式”来实现它。在我的搜索中,我发现这个greattutorial关于SwiftiOS应用程序中通常使用的所有设计模式,以及他们使用的示例。不应该将httpClient和persistencyManager声明为协议,然后HttpClient和PersistencyManager类实现该协议?我应该在哪里告诉应用程序?最后但并非最不重要的

  6. Java利用POI实现导入导出Excel表格

    这篇文章主要为大家详细介绍了Java利用POI实现导入导出Excel表格,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

  7. javascript的23种设计模式示例总结大全

    这篇文章主要为大家介绍了javascript的23种设计模式的总结大全,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪

  8. Java 阻塞队列BlockingQueue详解

    本文详细介绍了BlockingQueue家庭中的所有成员,包括他们各自的功能以及常见使用场景,通过实例代码介绍了Java 阻塞队列BlockingQueue的相关知识,需要的朋友可以参考下

  9. Java Bean 作用域及它的几种类型介绍

    这篇文章主要介绍了Java Bean作用域及它的几种类型介绍,Spring框架作为一个管理Bean的IoC容器,那么Bean自然是Spring中的重要资源了,那Bean的作用域又是什么,接下来我们一起进入文章详细学习吧

  10. 详解JavaScript实现设计模式中的适配器模式的方法

    适配器模式可以根据需求转换(或调整)一个接口,创建含有您所需接口的另一个对象,并将它连接到您想改变接口的对象,从而完成这种转换,下面就来详解JavaScript实现设计模式中的适配器模式的方法

随机推荐

  1. 基于EJB技术的商务预订系统的开发

    用EJB结构开发的应用程序是可伸缩的、事务型的、多用户安全的。总的来说,EJB是一个组件事务监控的标准服务器端的组件模型。基于EJB技术的系统结构模型EJB结构是一个服务端组件结构,是一个层次性结构,其结构模型如图1所示。图2:商务预订系统的构架EntityBean是为了现实世界的对象建造的模型,这些对象通常是数据库的一些持久记录。

  2. Java利用POI实现导入导出Excel表格

    这篇文章主要为大家详细介绍了Java利用POI实现导入导出Excel表格,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

  3. Mybatis分页插件PageHelper手写实现示例

    这篇文章主要为大家介绍了Mybatis分页插件PageHelper手写实现示例,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪

  4. (jsp/html)网页上嵌入播放器(常用播放器代码整理)

    网页上嵌入播放器,只要在HTML上添加以上代码就OK了,下面整理了一些常用的播放器代码,总有一款适合你,感兴趣的朋友可以参考下哈,希望对你有所帮助

  5. Java 阻塞队列BlockingQueue详解

    本文详细介绍了BlockingQueue家庭中的所有成员,包括他们各自的功能以及常见使用场景,通过实例代码介绍了Java 阻塞队列BlockingQueue的相关知识,需要的朋友可以参考下

  6. Java异常Exception详细讲解

    异常就是不正常,比如当我们身体出现了异常我们会根据身体情况选择喝开水、吃药、看病、等 异常处理方法。 java异常处理机制是我们java语言使用异常处理机制为程序提供了错误处理的能力,程序出现的错误,程序可以安全的退出,以保证程序正常的运行等

  7. Java Bean 作用域及它的几种类型介绍

    这篇文章主要介绍了Java Bean作用域及它的几种类型介绍,Spring框架作为一个管理Bean的IoC容器,那么Bean自然是Spring中的重要资源了,那Bean的作用域又是什么,接下来我们一起进入文章详细学习吧

  8. 面试突击之跨域问题的解决方案详解

    跨域问题本质是浏览器的一种保护机制,它的初衷是为了保证用户的安全,防止恶意网站窃取数据。那怎么解决这个问题呢?接下来我们一起来看

  9. Mybatis-Plus接口BaseMapper与Services使用详解

    这篇文章主要为大家介绍了Mybatis-Plus接口BaseMapper与Services使用详解,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪

  10. mybatis-plus雪花算法增强idworker的实现

    今天聊聊在mybatis-plus中引入分布式ID生成框架idworker,进一步增强实现生成分布式唯一ID,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

返回
顶部