怎么理解Java設(shè)計(jì)模式的原型模式

本篇內(nèi)容主要講解“怎么理解Java設(shè)計(jì)模式的原型模式”，感興趣的朋友不妨來(lái)看看。本文介紹的方法操作簡(jiǎn)單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來(lái)帶大家學(xué)習(xí)“怎么理解Java設(shè)計(jì)模式的原型模式”吧!

一、前言

單例模式可以避免重復(fù)創(chuàng)建消耗資源的對(duì)象，但是卻不得不共用對(duì)象。若是對(duì)象本身也不讓隨意訪問(wèn)修改時(shí)，怎么辦？通常做法是備份到副本，其它對(duì)象操作副本，最后獲取權(quán)限合并，類似git上的PR操作。

二、什么是原型模式

原型模式用原型實(shí)例指定創(chuàng)建對(duì)象的種類，并通過(guò)拷貝這些原型創(chuàng)建新的對(duì)象。需要注意的關(guān)鍵字是，新的對(duì)象，類沒(méi)變。.NET在System命名空間中提供了Cloneable接口，其中它提供唯一的方法Clone()，只需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口就可以完成原型模式了。由于它直接操作內(nèi)存中的二進(jìn)制流，當(dāng)大量操作或操作復(fù)雜對(duì)象時(shí)，性能優(yōu)勢(shì)將會(huì)很明顯。

三、原型模式的適用場(chǎng)景

多用于創(chuàng)建大對(duì)象，或初始化繁瑣的對(duì)象。如游戲中的背景，地圖。web中的畫(huà)布等等

以下場(chǎng)景適用：

一是類初始化需要消化非常多的資源，這個(gè)資源包括數(shù)據(jù)、硬件資源等；

二是通過(guò) new 產(chǎn)生一個(gè)對(duì)象需要非常繁瑣的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備或訪問(wèn)權(quán)限，則可以使用原型模式；

三是一個(gè)對(duì)象需要提供給其他對(duì)象訪問(wèn)，而且各個(gè)調(diào)用者可能都需要修改其值時(shí)，可以考慮使用原型模式拷貝多個(gè)對(duì)象供調(diào)用者使用。

在實(shí)際項(xiàng)目中，原型模式很少單獨(dú)出現(xiàn)，一般是和工廠方法模式一起出現(xiàn)，通過(guò) clone的方法創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，然后由工廠方法提供給調(diào)用者。

四、原型模式的實(shí)現(xiàn)

以簡(jiǎn)歷的復(fù)印來(lái)舉例

1.淺拷貝實(shí)現(xiàn)

定義工作經(jīng)歷類

/// <summary>
/// 工作經(jīng)歷類
/// </summary>
public class WorkExperience
{
    private string _workDate;
    public string WorkDate
    {
        get { return _workDate; }
        set { _workDate = value; }
    }
     private string _company;
    public string Company
    {
        get { return _company; }
        set { _company = value; }
    }
}

定義簡(jiǎn)歷類

/// <summary>
/// 簡(jiǎn)歷類
/// </summary>
class Resume : ICloneable
{
    private string name;
    private string sex;
    private string age;
     private WorkExperience work;
     public Resume(string name)
    {
        this.name = name;
        work = new WorkExperience();
    }
     /// <summary>
    /// 設(shè)置個(gè)人信息
    /// </summary>
    /// <param name="sex"></param>
    /// <param name="age"></param>
    public void SetPersonalInfo(string sex, string age)
    {
        this.sex = sex;
        this.age = age;
    }
     /// <summary>
    /// 設(shè)置工作經(jīng)歷
    /// </summary>
    /// <param name="workDate"></param>
    /// <param name="company"></param>
    public void SetWorkExperience(string workDate, string company)
    {
        work.WorkDate = workDate;
        work.Company = company;
    }
     /// <summary>
    /// 顯示
    /// </summary>
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine("{0}{1}{2}", name, sex, age);
        Console.WriteLine("工作經(jīng)歷：{0}{1}", work.WorkDate, work.Company);
    }
     public object Clone()
    {
        //創(chuàng)建當(dāng)前object的淺表副本
        return (object)this.MemberwiseClone();
    }
}

客戶端調(diào)用

static void Main(string[] args)
{
    Resume a = new Resume("張三");
    a.SetPersonalInfo("男", "30");
    a.SetWorkExperience("2010-2018", "騰訊公司");
     Resume b = (Resume)a.Clone();
    b.SetWorkExperience("2010-2015", "阿里公司");
     Resume c = (Resume)a.Clone();
    c.SetPersonalInfo("女", "18");　　c.SetWorkExperience("2010-2015", "百度公司");
     a.Display();
    b.Display();
    c.Display();
     Console.Read();
}

結(jié)果

張三 男 30
工作經(jīng)歷 2010-2018 騰訊公司
張三 男 30
工作經(jīng)歷 2010-2018 騰訊公司
張三 女 18
工作經(jīng)歷 2010-2018 騰訊公司

被復(fù)制對(duì)象的所有變量都含有與原來(lái)的對(duì)象相同的值，而所有的對(duì)其他對(duì)象的引用都仍然指向原來(lái)的對(duì)象，這就是淺復(fù)制。但是我們可能需要這樣一種需求，要把復(fù)制的對(duì)象所引用的對(duì)象都復(fù)制一遍。比如剛才的例子，我希望a、b、c三個(gè)引用的對(duì)象都是不同的。復(fù)制時(shí)就一變二，二變?nèi)４藭r(shí)，我們就要用的方式叫“深復(fù)制”

2.深拷貝實(shí)現(xiàn)

深復(fù)制把引用對(duì)象的變量指向復(fù)制過(guò)的新對(duì)象，而不是原來(lái)被引用的對(duì)象

/// <summary>
/// 工作經(jīng)歷類
/// </summary>
public class WorkExperience:ICloneable
{
    private string _workDate;
    public string WorkDate
    {
        get { return _workDate; }
        set { _workDate = value; }
    }
     private string _company;
    public string Company
    {
        get { return _company; }
        set { _company = value; }
    }
     public object Clone()
    {
        //創(chuàng)建當(dāng)前object的淺表副本
        return (object)this.MemberwiseClone();
    }
}

/// <summary>
/// 簡(jiǎn)歷類
/// </summary>
class Resume : ICloneable
{
    private string name;
    private string sex;
    private string age;
     private WorkExperience work;
     public Resume(string name)
    {
        this.name = name;
        work = new WorkExperience();
    }
     private Resume(WorkExperience work)
    {
        //提供Clone方法調(diào)用的私有構(gòu)造函數(shù)，以便克隆“工作經(jīng)歷”數(shù)據(jù)
        this.work = (WorkExperience)work.Clone();
    }
     /// <summary>
    /// 設(shè)置個(gè)人信息
    /// </summary>
    /// <param name="sex"></param>
    /// <param name="age"></param>
    public void SetPersonalInfo(string sex, string age)
    {
        this.sex = sex;
        this.age = age;
    }
     /// <summary>
    /// 設(shè)置工作經(jīng)歷
    /// </summary>
    /// <param name="workDate"></param>
    /// <param name="company"></param>
    public void SetWorkExperience(string workDate, string company)
    {
        work.WorkDate = workDate;
        work.Company = company;
    }
     /// <summary>
    /// 顯示
    /// </summary>
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine("{0}{1}{2}", name, sex, age);
        Console.WriteLine("工作經(jīng)歷：{0}{1}", work.WorkDate, work.Company);
    }
     public object Clone()
    {
        //調(diào)用私有的構(gòu)造方法，讓“工作經(jīng)歷”克隆完成，然后再給這個(gè)簡(jiǎn)歷對(duì)象的相關(guān)字段賦值，
        //最終返回一個(gè)深復(fù)制的簡(jiǎn)歷對(duì)象
        Resume obj = new Resume(this.work);
        obj.name = this.name;
        obj.sex = this.sex;
        obj.age = this.age;
        return obj;
    }
}

客戶端調(diào)用代碼一樣

結(jié)果

張三 男 30
工作經(jīng)歷 2010-2018 騰訊公司
張三 男 30
工作經(jīng)歷 2010-2015 阿里公司
張三 女 18
工作經(jīng)歷 2010-2015 百度公司

由于在一些特定場(chǎng)合，會(huì)經(jīng)常涉及深復(fù)制和淺復(fù)制，比如說(shuō)，數(shù)據(jù)集對(duì)象DataSet，它就有Clone()方法和Copy()方法，Clone()方法用來(lái)復(fù)制DataSet的結(jié)構(gòu)，但不復(fù)制DataSet的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了原型模式的淺復(fù)制，

Copy()方法不但復(fù)制結(jié)構(gòu)，還復(fù)制數(shù)據(jù)，其實(shí)就是實(shí)現(xiàn)了原型模式的深復(fù)制。

到此，相信大家對(duì)“怎么理解Java設(shè)計(jì)模式的原型模式”有了更深的了解，不妨來(lái)實(shí)際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！