原型模式主要用于对象的复制,它的核心是就是类图中的原型类Prototype。Prototype类需要具备以下两个条件:

  • 实现Cloneable接口。在java语言有一个Cloneable接口,它的作用只有一个,就是在运行时通知虚拟机可以安全地在实现了此接口的类上使用clone方法。在java虚拟机中,只有实现了这个接口的类才可以被拷贝,否则在运行时会抛出CloneNotSupportedException异常。
  • 重写Object类中的clone方法。Java中,所有类的父类都是Object类,Object类中有一个clone方法,作用是返回对象的一个拷贝,但是其作用域protected类型的,一般的类无法调用,因此,Prototype类需要将clone方法的作用域修改为public类型。

    原型模式的优点及适用场景

           使用原型模式创建对象比直接new一个对象在性能上要好的多,因为Object类的clone方法是一个本地方法,它直接操作内存中的二进制流,特别是复制大对象时,性能的差别非常明显。

           使用原型模式的另一个好处是简化对象的创建,使得创建对象就像我们在编辑文档时的复制粘贴一样简单。

           因为以上优点,所以在需要重复地创建相似对象时可以考虑使用原型模式。比如需要在一个循环体内创建对象,假如对象创建过程比较复杂或者循环次数很多的话,使用原型模式不但可以简化创建过程,而且可以使系统的整体性能提高很多。

    package mode.prototype;
    /**
     * 
     * 实现一个抽象的家具类,用来定义一些子类必须有的方法
     * 
     * */
    public abstract class AbstractFurniture implements Cloneable {
    	public abstract void draw();
    	
    	@Override
    	protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		return super.clone();
    	}
    }
    
    package mode.prototype;
    
    import java.awt.Point;
    /**
     * 
     * 一个圆形桌子的实例
     * 
     * */
    public class CircleTable extends AbstractFurniture {
    	protected Point center;
    
    	public Point getCenter() {
    		return center;
    	}
    
    	public void setCenter(Point center) {
    		this.center = center;
    	}
    
    	@Override
    	protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    		Object o = super.clone();
    		if (this.center != null) {
    			((CircleTable) o).center = (Point) center.clone();
    		}
    		return o;
    	}
    
    	@Override
    	public void draw() {
    		System.out.println("\t圆桌\t中心:(" + center.getX() + ", " + center.getY()
    				+ ")");
    
    	}
    
    }
    

    package mode.prototype;
    
    import java.util.Enumeration;
    import java.util.Vector;
    /**
     * 
     * 实现一个房子对象,房子中放着很多很多的圆形桌子
     * 
     * */
    public class House {
    	private Vector<AbstractFurniture> vector;
    
    	public House() {
    		vector = new Vector<AbstractFurniture>();
    	}
    
    	public void addFurniture(AbstractFurniture furniture) {
    		
    		vector.addElement(furniture);
    
    		System.out.println("现有家具.....");
    
    		Enumeration<AbstractFurniture> enumeration = vector.elements();
    
    		while (enumeration.hasMoreElements()) {
    			AbstractFurniture f = (AbstractFurniture) enumeration.nextElement();
    			f.draw();
    		}
    		System.out.println();
    	}
    }
    

    package mode.prototype;
    
    import java.awt.Point;
    
    /** 
    * @ClassName: Application 
    * @Description: 我们的应用程序,用来给房子中放入圆形的桌子
    * @author mpc 
    * @date 2014年12月30日 下午1:46:07 
    *  
    */
    public class Application {
    
    	private AbstractFurniture circleTablePrototype;
    
    	public AbstractFurniture getCircleTablePrototype() {
    		return circleTablePrototype;
    	}
    
    	public void setCircleTablePrototype(AbstractFurniture circleTablePrototype) {
    		this.circleTablePrototype = circleTablePrototype;
    	}
    
    	public void runAppExample() throws Exception {
    		House house = new House();
    		CircleTable circleTable = null;
    
    		// 从工剧烈选择一个家具加入到房子中
    
    		circleTable = (CircleTable) circleTablePrototype.clone();
    
    		circleTable.setCenter(new Point(10, 10));
    
    		house.addFurniture(circleTable);
    
    		// 从工具列选择一个家具加入房子中
    		circleTable = (CircleTable) circleTablePrototype.clone();
    		circleTable.setCenter(new Point(20, 30));
    		house.addFurniture(circleTable);
    	}
    
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		Application application = new Application();
    		application.setCircleTablePrototype(new CircleTable());
    		application.runAppExample();
    	}
    
    }
    


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