創(chuàng)建型模式：原型模式

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創(chuàng)建型模式：原型模式

五大創(chuàng)建型模式之五：原型模式。

簡介

姓名 ：原型模式

英文名 ：Prototype Pattern

價值觀 ：效率第一

個人介紹 ：

Specify the kinds of objects to create using a prototypical instance,and create new objects by copying this prototype.
用原型實例指定創(chuàng)建對象的種類，并且通過拷貝這些原型創(chuàng)建新的對象。
（來自《設計模式之禪》）

又到了一個系列的最后一篇文章了，今天是創(chuàng)建型模式的最后一篇。什么是創(chuàng)建型模式呢？創(chuàng)建型模式是對類的實例化過程進行抽象，使對象的創(chuàng)建和使用分離，從而使代碼更加靈活。

我們平時使用最多的一種創(chuàng)建對象方式就是 new ABC()，直接通過構造方法來創(chuàng)建一個對象。通過原型模式來創(chuàng)建對象則不用調用構造方法，就可以創(chuàng)建一個對象。下面來揭開它的面紗。

你要的故事

前幾天有出版社的老師邀請寫書，鑒于深知自己水平還不足以出書，所以沒有合作，還在努力學習，以后有能力有機會再考慮這方面的事情。

今天的故事就從出書講起。我們知道一本新書發(fā)版的時候，會復印很多冊，如果銷售得好，會有很多個印刷版本。我們來了解復印一批書籍這個過程是怎么實現的。小明寫下了下面這段代碼。

public class NoPrototypeTest {

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 10; i ++) {
            Book book = new Book("娛樂至死", "尼爾波茲曼", "社會科學", "XXXX");
            System.out.println("復印書籍：" + book.getName() + "，第 " + i + " 本");
        }
    }

}

class Book {
    private String name;
    private String author;
    private String type;
    private String content;

    public Book(String name, String author, String type, String content) {
        this.name = name;
        this.author = author;
        this.type = type;
        this.content = content;
        System.out.println("實例化書籍：" + this.name);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }

    public String getType() {
        return type;
    }

    public void setType(String type) {
        this.type = type;
    }

    public String getContent() {
        return content;
    }

    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }
}

// 打印結果：
實例化書籍：娛樂至死
復印書籍：娛樂至死，第 1 本
實例化書籍：娛樂至死
復印書籍：娛樂至死，第 2 本
實例化書籍：娛樂至死
復印書籍：娛樂至死，第 3 本
實例化書籍：娛樂至死
復印書籍：娛樂至死，第 4 本
實例化書籍：娛樂至死
復印書籍：娛樂至死，第 5 本
實例化書籍：娛樂至死
復印書籍：娛樂至死，第 6 本
實例化書籍：娛樂至死
復印書籍：娛樂至死，第 7 本
實例化書籍：娛樂至死
復印書籍：娛樂至死，第 8 本
實例化書籍：娛樂至死
復印書籍：娛樂至死，第 9 本
實例化書籍：娛樂至死
復印書籍：娛樂至死，第 10 本

上面小明的代碼復印了 10 本《娛樂至死》，代碼邏輯沒有問題，有個問題就是復印一本就實例化一次書籍，這個實例化可以減少么？使用原型模式可以實現。小明根據這些提示，重新修改了代碼。

public class PrototypeTest {

    public static void main(String[] args) {
        Book2 book1 = new ConcreteBook("娛樂至死", "尼爾波茲曼", "社會科學", "XXXX");
        System.out.println("復印書籍：" + book1.getName() + "，第 " + 1 + " 本");
        for (int i = 2; i <= 10; i ++) {
            Book2 book2 = (Book2) book1.clone();
            System.out.println("復印書籍：" + book2.getName() + "，第 " + i + " 本");
        }

    }

}

/**
 * 抽象類
 */
abstract class Book2 implements Cloneable {

    private String name;
    private String author;
    private String type;
    private String content;

    public Book2(String name, String author, String type, String content) {
        this.name = name;
        this.author = author;
        this.type = type;
        this.content = content;
        System.out.println("實例化書籍：" + this.name);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }

    public String getType() {
        return type;
    }

    public void setType(String type) {
        this.type = type;
    }

    public String getContent() {
        return content;
    }

    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }

    @Override
    protected Object clone() {
        try {
            return super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

/**
 * 具體類
 */
class ConcreteBook extends Book2 {

    public ConcreteBook(String name, String author, String type, String content) {
        super(name, author, type, content);
    }
}

打印結果：
實例化書籍：娛樂至死
復印書籍：娛樂至死，第 1 本
復印書籍：娛樂至死，第 2 本
復印書籍：娛樂至死，第 3 本
復印書籍：娛樂至死，第 4 本
復印書籍：娛樂至死，第 5 本
復印書籍：娛樂至死，第 6 本
復印書籍：娛樂至死，第 7 本
復印書籍：娛樂至死，第 8 本
復印書籍：娛樂至死，第 9 本
復印書籍：娛樂至死，第 10 本

看，打印結果和第一次實現的結果完全不一樣，這一次只實例化了一次，后面復印的書籍都沒有實例化。我們看看代碼的變化，代碼中最最主要的就是 Book2 實現了 Cloneable 接口，這個接口有個 clone() 方法，通過實現這個方法，可以實現對象的拷貝，就是不用調用構造方法，直接通過對內存的拷貝來創(chuàng)建一個新的對象。這就是原型模式的實現方式，通過原型模式可以提高創(chuàng)建對象的效率。

代碼：
Prototype Pattern

總結

通過原型模式，繞過構造方法創(chuàng)建對象，利用內存直接拷貝對象，提高對象的創(chuàng)建性效率。在有大量的對象創(chuàng)建或者類初始化消耗多資源的場景下可以利用原型模式來優(yōu)化。當然在實現的過程中，要注意淺拷貝與深拷貝的問題，防止寫出 bug，文章主要介紹原型模式，就不詳細說這個問題了，留給大家去擴展了解。

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