设计模式 - 学习笔记 - 原型模式Prototype Pattern

淡淡的烟草味﹌ 2023-01-14 11:59 157阅读 0赞

### 设计模式 - 学习笔记 - 原型模式Prototype Pattern ###

*  学习总结
 *   *  动机 Motivation
     *  应用场景
 *  UML
 *  代码示例
 *   *  1. 实现 Cloneable 接口： 浅拷贝
     *  2. 实现自己定义接口 Prototype： 浅拷贝
     *  实现 Cloneable 接口，序列化/反序列化： 浅深贝
 *  参考资料

# 学习总结 #

1.  对象创建模式。解耦：你别`new`你直接用`interface`接就行了，要啥你直接叫我。
2.  原型的特点就是自我复制。`Java`中的`Cloneable`接口和它的`clone()`方法想必都接触过吧。

## 动机 Motivation ##

1.  在软件系统中，经常面临着“某些结构复杂的对象’的创建工作;由于需求的变化，这些对象经常面临着剧烈的变化，但是它们却拥有比较稳定一致的接口。
2.  如何应对这种变化?如何向“客户程序(使用这些对象的程序)”隔离出“这些易变对象”，从而使得“依赖这些易变对象的客户程序”不随着需求改变而改变?

## 应用场景 ##

1.  某个实例的创建过程非常耗费资源。但它又经常大量的用，那我们就是创建出一个作为原型，然后克隆…克隆…克隆…
2.  比如关卡中的怪物、地图中的小兵。

# UML #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2p4NTIw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

# 代码示例 #

## 1. 实现 Cloneable 接口： 浅拷贝 ##

@Data
    public class Hero implements Cloneable { 
        private String name;
        private int level ;
        private List<Hero> friend;
    
        @Override
        protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { 
            return (Hero)super.clone();
        }
    }

public class PrototypePatternDemo { 
        public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { 
            Hero hero = new Hero();
            hero.setName("华安");
            hero.setLevel(99);
            ArrayList<Hero> heroes = new ArrayList<>();
            heroes.add(new Hero());
            heroes.add(new Hero());
            hero.setFriend(heroes);
    
            Hero hero2 = (Hero)hero.clone();
            hero2.setName("张三");
            hero2.getFriend().get(0).setName("李四");
            hero2.getFriend().get(1).setName("王五");
    
            System.out.println(hero);
            System.out.println(hero2);
    
        }
    }

## 2. 实现自己定义接口 Prototype： 浅拷贝 ##

public interface Prototype { 
        Prototype clone();
    }

@Data
    public class Hero implements Prototype { 
        private String name;
        private int level ;
        private Hero[] friend;
    
        @Override
        public Hero clone() { 
            Hero hero = new Hero();
            hero.setName(this.name);
            hero.setLevel(this.level);
            hero.setFriend(this.friend);
            return hero;
        }
    }

## 实现 Cloneable 接口，序列化/反序列化： 浅深贝 ##

public interface Prototype { 
        Prototype clone();
    }

@Data
    public class Hero implements Serializable, Prototype { 
        private static final long serialVersionUID = 1L;
    
        private String name;
        private int level ;
        private Hero[] friend;
    
        @Override
        public Hero clone() { 
            Hero hero = new Hero();
            hero.setName(this.name);
            hero.setLevel(this.level);
            hero.setFriend(this.friend);
            return hero;
        }
    
        public Hero deepClone() { 
            ByteArrayOutputStream bos = null;
            ObjectOutputStream oos = null;
            ByteArrayInputStream bis = null;
            ObjectInputStream ois = null;
    
            try { 
                // 序列化流
                bos = new ByteArrayOutputStream();
                oos = new ObjectOutputStream(bos);
                // 输出当前对象
                oos.writeObject(this);
    
                // 反序列化流
                bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
                ois = new ObjectInputStream(bis);
    
                return (Hero)ois.readObject();
    
            } catch (Exception e) { 
                e.printStackTrace();
            } finally { 
                try { 
                    bos.close();
                    bis.close();
                    oos.close();
                    ois.close();
                } catch (IOException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return null;
        }
    }

public class PrototypePatternDemo { 
        public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { 
            Hero hero = new Hero();
            hero.setName("华安");
            hero.setLevel(99);
            hero.setFriend(new Hero[]{ new Hero(), new Hero()});
    
            Hero hero2 = (Hero)hero.clone();
            hero2.setName("张三");
            hero2.getFriend()[0].setName("李四");
            hero2.getFriend()[1].setName("王五");
            
            System.out.println(hero);
            System.out.println(hero2);
    
            System.out.println("---------------------------------------------");
            Hero hero3 = (Hero)hero.deepClone();
            hero3.setName("赵六");
            hero3.getFriend()[0].setName("沈七");
            hero3.getFriend()[1].setName("重八");
    
            System.out.println(hero);
            System.out.println(hero3);
         }
    }

# 参考资料 #

[西瓜视频：23种设计模式第五讲：原型模式][23]

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[23]: https://www.ixigua.com/6850839393981514253?id=6797734259135087107