简介

原型模式（Prototype Pattern）是用于创建重复的对象，同时又能保证性能。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

这种模式是实现了一个原型接口，该接口用于创建当前对象的克隆。当直接创建对象的代价比较大时，则采用这种模式。例如，一个对象需要在一个高代价的数据库操作之后被创建。我们可以缓存该对象，在下一个请求时返回它的克隆，在需要的时候更新数据库，以此来减少数据库调用。

优缺点&使用场景

优点： 1、性能提高。 2、逃避构造函数的约束。

缺点： 1、配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对于全新的类不是很难，但对于已有的类不一定很容易，特别当一个类引用不支持串行化的间接对象，或者引用含有循环结构的时候。 2、必须实现 Cloneable 接口。

使用场景： 1、资源优化场景。 2、类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等。 3、性能和安全要求的场景。 4、通过 new 产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式。 5、一个对象多个修改者的场景。 6、一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用。 7、在实际项目中，原型模式很少单独出现，一般是和工厂方法模式一起出现，通过 clone 的方法创建一个对象，然后由工厂方法提供给调用者。原型模式已经与 Java 融为浑然一体，大家可以随手拿来使用。

实现

创建一个抽象类 Shape 和扩展了 Shape 类的实体类。下一步是定义类 ShapeCache，该类把 shape 对象存储在一个 Hashtable 中，并在请求的时候返回它们的克隆。PrototypePatternDemo演示类使用 ShapeCache 类来获取 Shape 对象。

架构

代码实现

#创建一个实现了 Cloneable 接口的抽象类
#Shape.java
public abstract class Shape implements Cloneable {
    private String id;
    private String type;

    public String getId() {
        return id;
    }

    public String getType() {
        return type;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

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

    public abstract void drow();
    public Object clone() {
        Object clone = null;
        try {
            clone = super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        return clone;
    }
}
#创建扩展了上面抽象类的实体类
#Circle.java
public class Circle extends Shape {

    @Override
    public void drow() {
        System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
    }
}
#Square.java
public class Square extends Shape {

    @Override
    public void drow() {
        System.out.println("Inside Square::draw() method.");
    }
}
#Rectangle.java
public class Rectangle extends Shape {

    @Override
    public void drow() {
        System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
    }
}
#创建一个类，从数据库获取实体类，并把它们存储在一个 Hashtable 中
#ShapeCache.java
import java.util.Hashtable;

public class ShapeCache {
    public static Hashtable<String, Shape> shapeMap = new Hashtable<String, Shape>();
    public static Shape getShape(String shapeId) {
        Shape cachedShape = shapeMap.get(shapeId);
        return (Shape) cachedShape.clone();
    }
    public static void loadCache() {
        Circle circle = new Circle();
        circle.setId("1");
        circle.setType("Circle");
        shapeMap.put(circle.getId(),circle);

        Square square = new Square();
        square.setId("2");
        square.setType("Square");
        shapeMap.put(square.getId(),square);

        Rectangle rectangle = new Rectangle();
        rectangle.setId("3");
        rectangle.setType("Rectangle");
        shapeMap.put(rectangle.getId(),rectangle);
    }
}
#PrototypePatternDemo 使用 ShapeCache 类来获取存储在 Hashtable 中的形状的克隆
#PrototypePatternDemo.java
public class PrototypePatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ShapeCache.loadCache();

        Shape clonedShape = (Shape) ShapeCache.getShape("1");
        System.out.println("Shape : " + clonedShape.getType());

        Shape clonedShape2 = (Shape) ShapeCache.getShape("2");
        System.out.println("Shape : " + clonedShape2.getType());

        Shape clonedShape3 = (Shape) ShapeCache.getShape("3");
        System.out.println("Shape : " + clonedShape3.getType());
    }
}
#执行程序，输出结果
Shape : Circle
Shape : Square
Shape : Rectangle

设计模式之原型模式

设计模式之原型模式

简介

优缺点&使用场景

实现

代码实现