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面向对象:原型(Prototype)模式

2013年10月20日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2696字 ⁄ 字号 评论关闭

以下内容来自http://www.lifevv.com/sysdesign/index.html

 

Prototype模式的概念

Prototype模式是一种对象创建型模式,它跟工厂模式,Builder模式等一样,都用来创建类的实例对象。
但Prototype模式的对象创建方法,具有以下特点:

- 由原型对象自身创建目标对象。也就是说,对象创建这一动作发自原型对象本身。
- 目标对象是原型对象的一个克隆。也就是说,通过Prototype模式创建的对象,不仅仅与原型对象具有相同的结构,还与原型对象具有相同的值。
- 根据对象克隆深度层次的不同,有浅度克隆与深度克隆。

有关Java语言克隆技术的描述,请参考:
Java语言的克隆与深层次克隆技术入门与精通

一文。

简单一点说,
Prototype模式提供一种方法,让类的对象可以实现对自身的复制。

Prototype模式的应用场景:

- 在创建对象的时候,我们不只是希望被创建的对象继承其基类的基本结构,还希望继承原型对象的数据。
- 希望对目标对象的修改不影响既有的原型对象(深度克隆的时候可以完全互不影响)。
- 隐藏克隆操作的细节。很多时候,对对象本身的克隆需要涉及到类本身的数据细节。

现实生活中,就有许多这样的例子:
生物细胞的自身复制;根据产品模型生产产品等等

Prototype模式的模型定义:


Prototype {
    +clone():Prototype
}
即:原型类Prototype 提供clone()方法,实现对对象自身的复制(克隆)。
UML类图:

Prototype模式的实现范例

下面我们使用Prototype模式来实现细胞(Cell)的自身复制过程。
Java语言提供了对象复制的机制,Prototype模式的Java实现一般也通过实现Cloneable接口来实现。
这里我们也通过实现Cloneable接口来说明Prototype模式。

  1. public
     
    class
     Cell 
    implements
     Cloneable {  
  2.     //细胞壁
      
  3.     private
     String cellWall;  
  4.     //细胞膜
      
  5.     private
     String cellMembrane;  
  6.     //细胞组织
      
  7.     private
     String cellularTissue;  
  8.   
  9.     ...//这里省略掉了对成员变量的setter/getter方法的定义
      
  10.   
  11.     //细胞的自身复制
      
  12.     //这里重载了Obect#clone()方法,为了方便外部调用,把返回值由Object修改为Cell,并把访问级别设置为public
      
  13. <strong>    public
     Cell clone() {  
  14.         try
     {  
  15.             //只需简单地调用super.clone();即可
      
  16.             return
     (Cell)
    super
    .clone();  
  17.         } catch
     (CloneNotSupportedException e) {  
  18.             throw
     (
    new
     InternalError(e.getMessage()));  
  19.         }  
  20.     }  
  21. </strong>  
  22. }  
  23.   
  24. //调用方:
      
  25. public
     
    class
     Client {  
  26.     public
     
    static
     
    void
     main(String[] args) {  
  27.         //准备原型细胞
      
  28.         Cell cell = new
     Cell();  
  29.         cell.setCellWall("cell wall 1"
    );  
  30.         ...  
  31.         //克隆原型细胞
      
  32.         Cell clonedCell = cell.clone();  
  33.         ...  
  34.         //操作被克隆的细胞(略)
      
  35.     }  
  36. }  

这里使用了一个简单的例子说明了Prototype模式的对象创建过程与方法。里面省略了某些无关紧要的代码。

有关对象的克隆与深度克隆的详细描述,我们在Java语言的克隆与深层次克隆技术入门与精通
一文中作了详细描述,请加以参考。

 

 

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