Prototype原型模式怎么實(shí)現(xiàn)

本篇內(nèi)容介紹了“Prototype原型模式怎么實(shí)現(xiàn)”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過(guò)程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

Prototype（原型模式）

Prototype（原型模式）屬于創(chuàng)建型模式，既不是工廠也不是直接 New，而是以拷貝的方式創(chuàng)建對(duì)象。

意圖：用原型實(shí)例指定創(chuàng)建對(duì)象的種類(lèi)，并且通過(guò)拷貝這些原型創(chuàng)建新的對(duì)象。

舉例子

如果看不懂上面的意圖介紹，沒(méi)有關(guān)系，設(shè)計(jì)模式需要在日常工作里用起來(lái)，結(jié)合例子可以加深你的理解，下面我準(zhǔn)備了三個(gè)例子，讓你體會(huì)什么場(chǎng)景下會(huì)用到這種設(shè)計(jì)模式。

做鑰匙

很顯然，為了房屋安全，要盡量做到一把鑰匙只能開(kāi)一扇門(mén)，每把鑰匙結(jié)構(gòu)都多多少少不一樣，卻又很相似，做鑰匙的人按照你給的鑰匙一模一樣做一個(gè)新的，這屬于什么模式呢？

兩種狀態(tài)表

當(dāng)網(wǎng)站做不停機(jī)維護(hù)時(shí)，假設(shè)維護(hù)內(nèi)容是給每個(gè)高級(jí)會(huì)員賬戶多打 100 元現(xiàn)金，現(xiàn)在需要改數(shù)據(jù)庫(kù)表。已知：

數(shù)據(jù)庫(kù)表有幾千萬(wàn)條數(shù)據(jù)，其中高級(jí)會(huì)員有幾千位，為了方便調(diào)用已經(jīng)緩存在中間層了，且數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng) ID 更新后對(duì)應(yīng)緩存也會(huì)更新。

幾千條數(shù)據(jù)修改語(yǔ)句執(zhí)行完需要幾分鐘，這幾分鐘內(nèi)無(wú)法接受用戶數(shù)據(jù)不同步的問(wèn)題。

一種常見(jiàn)的做法是，我們生成一份高級(jí)會(huì)員列表的拷貝，代替數(shù)據(jù)庫(kù)緩存的結(jié)果，數(shù)據(jù)庫(kù)只要讀到對(duì)應(yīng)會(huì)員 ID 就從拷貝列表中獲取，數(shù)據(jù)表新增一列狀態(tài)標(biāo)志，操作完后這個(gè)拷貝移除，更新高級(jí)會(huì)員緩存。

但是如何生成高級(jí)會(huì)員列表拷貝呢？如果直接從幾千萬(wàn)條用戶數(shù)據(jù)中重新查詢，會(huì)有較高的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢成本。

模版組件

通用搭建系統(tǒng)中，我們可以將某個(gè)拖拽到頁(yè)面的區(qū)塊設(shè)置為 “模版”，這個(gè)模版可以作為一個(gè)新組件被重新拖拽到任意為止，實(shí)例化任意次。實(shí)際上，這是一種分段式復(fù)制粘貼，你會(huì)如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能呢？

意圖解釋

解決上面問(wèn)題的辦法都很簡(jiǎn)單，就是基于已有對(duì)象進(jìn)行復(fù)制即可，效率比 New 一個(gè)，或者工廠模式都要高。

意圖：用原型實(shí)例指定創(chuàng)建對(duì)象的種類(lèi)，并且通過(guò)拷貝這些原型創(chuàng)建新的對(duì)象。

所謂原型實(shí)例，就是被選為拷貝模版的那個(gè)對(duì)象，比如做鑰匙例子中，你給老板的樣板鑰匙；兩種狀態(tài)表中的已有緩存高級(jí)會(huì)員列表；模版組件中選中的那個(gè)組件。然后，通過(guò)拷貝這些原型創(chuàng)建你想要的對(duì)象即可。

我們抽象思考一下，如果每把鑰匙都遵循 Prototype 接口，提供了 clone() 方法以復(fù)制自己，那就可以快速?gòu)?fù)制任意一把鑰匙。鑰匙工廠可無(wú)法解決每把鑰匙不一樣的問(wèn)題，我們要的就是和某個(gè)鑰匙一模一樣的副本，復(fù)制一份鑰匙最簡(jiǎn)單。

高級(jí)會(huì)員狀態(tài)表例子中，查詢數(shù)據(jù)庫(kù)的成本是高昂的，但如果僅僅復(fù)制已經(jīng)查詢好的列表，時(shí)間可以忽略不計(jì)，因此最經(jīng)濟(jì)的方案是直接復(fù)制，而不是通過(guò)工廠模式重新連接數(shù)據(jù)庫(kù)并執(zhí)行查詢。

模版組件更是如此，我們根本沒(méi)有定義那么多組件實(shí)例的基類(lèi)，只要每個(gè)組件提供一個(gè) clone() 函數(shù)，就可以立即復(fù)制任意組件實(shí)例，這無(wú)疑是最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方案。

看到這里，你應(yīng)該知道了，原型模式的精髓是對(duì)象要提供 clone() 方法，而這個(gè) clone() 方法實(shí)現(xiàn)難度有高有低。

一般來(lái)說(shuō)，原型模式的拷貝建議用深拷貝，畢竟新對(duì)象最好不要影響到舊對(duì)象，但是在深拷貝性能問(wèn)題較大的情況下，可以考慮深淺拷貝結(jié)合，也就是將在新對(duì)象中，不會(huì)修改的數(shù)據(jù)使用淺拷貝，可能被修改的數(shù)據(jù)使用深拷貝。

結(jié)構(gòu)圖

Client 是發(fā)出指令的客戶端，Prototype 是一個(gè)接口，描述了一個(gè)對(duì)象如何克隆自身，比如必須擁有 clone() 方法，而 ConcretePrototype 就是克隆具體的實(shí)現(xiàn)，不同對(duì)象有不同的實(shí)現(xiàn)來(lái)拷貝自身。

代碼例子

下面例子使用 typescript 編寫(xiě)。

class Component implements Prototype {

  /**

   * 組件名

   */

  private name: string

  /**

   * 組件版本

   */

  private version: string

  /**

   * 拷貝自身

   */

  public clone = () => {

    // 構(gòu)造函數(shù)省略了，大概就是傳遞 name 和 version

    return new Component(this.name, this.version)

  }

}

我們可以看到，實(shí)現(xiàn)了 Prototype 接口的 Component 必須實(shí)現(xiàn) clone 方法，這樣任意組件在執(zhí)行復(fù)制時(shí)，就可以直接調(diào)用 clone 函數(shù)，而不用關(guān)心每個(gè)組件不同的實(shí)現(xiàn)方式了。

從這就能看出，原型模式與 Factory 與 Builder 模式還是有類(lèi)似之處的，在隱藏創(chuàng)建對(duì)象細(xì)節(jié)這一點(diǎn)上。

使用的時(shí)候，我們就可以這樣創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象：

const newComponent = oldComponent.clone()

這里有兩個(gè)注意點(diǎn)：一般來(lái)說(shuō)，如果要二次修改生成的對(duì)象，不建議給 clone 函數(shù)加參數(shù)，因?yàn)檫@樣會(huì)導(dǎo)致接口的不一致。 我們可以為對(duì)象實(shí)例提供一些 set 函數(shù)進(jìn)行二次修改。另外，clone 函數(shù)要考慮性能，就像前面說(shuō)過(guò)的，可以考慮深淺拷貝結(jié)合的方式，同時(shí)要注意當(dāng)對(duì)象存在引用關(guān)系甚至循環(huán)引用時(shí)，甚至不一定能實(shí)現(xiàn)拷貝函數(shù)。

弊端

每個(gè)設(shè)計(jì)模式必有弊端，但就像每一期都說(shuō)的，有弊端不代表設(shè)計(jì)模式不好用，而是指在某種場(chǎng)景喜愛(ài)存在問(wèn)題，我們只要規(guī)避這些場(chǎng)景，在合理的場(chǎng)景使用對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)模式即可。

原型模式的弊端：

每個(gè)類(lèi)都要實(shí)現(xiàn) clone 方法，對(duì)類(lèi)的實(shí)現(xiàn)是有一定入侵的，要修改已有類(lèi)時(shí)，違背了開(kāi)閉原則。

當(dāng)類(lèi)又調(diào)用了其他對(duì)象時(shí)，如果要實(shí)現(xiàn)深拷貝，需要對(duì)應(yīng)對(duì)象也實(shí)現(xiàn) clone 方法，整體鏈路可能會(huì)特別長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較麻煩。

“Prototype原型模式怎么實(shí)現(xiàn)”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！