原型模式

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。

实际案例

类信息概览：

类名 说明
Main.java 方法的总入口
AbstractShape.java 抽象父类
ShapeCache.java 缓存类
Circle.java 圆形
Rectangle.java 长方形

定义

  • AbstractShape.java
/*
 * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS HEADER.
 * Copyright (c) 2012-2018. houbinbini Inc.
 * design-pattern All rights reserved.
 */

package com.ryo.design.pattern.note.prototype;

/**
 * <p> </p>
 *
 * <pre> Created: 2018/5/13 下午4:29  </pre>
 * <pre> Project: design-pattern  </pre>
 *
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @since JDK 1.7
 */
public abstract class AbstractShape implements Cloneable {

    /**
     * 获取名称
     * @return 名称
     */
    public abstract String getName();

    @Override
    protected AbstractShape clone()  {
        try {
            return (AbstractShape) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

}
  • ShapeCache.java
/*
 * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS HEADER.
 * Copyright (c) 2012-2018. houbinbini Inc.
 * design-pattern All rights reserved.
 */

package com.ryo.design.pattern.note.prototype;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * <p> 图形缓存 </p>
 * <p> 当资源的创建特别消耗资源时 </p>
 *
 * <pre> Created: 2018/5/13 下午4:29  </pre>
 * <pre> Project: design-pattern  </pre>
 *
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @since JDK 1.7
 */
public class ShapeCache  {

    /**
     * 存放对象的 map
     */
    private static Map<String, AbstractShape> MAP = new HashMap<>();


    /**
     * 加载缓存
     */
    public static void loadCache() {
        Circle circle = new Circle();
        MAP.put("Circle", circle);

        Rectangle rectangle = new Rectangle();
        MAP.put("Rectangle", rectangle);
    }

    /**
     * 获取形状的 clone
     * @param name 名称
     * @return 形状
     */
    public static AbstractShape getShape(final String name) {
        AbstractShape shape = MAP.get(name);
        return shape.clone();
    }


}
  • Circle.java
/*
 * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS HEADER.
 * Copyright (c) 2012-2018. houbinbini Inc.
 * design-pattern All rights reserved.
 */

package com.ryo.design.pattern.note.prototype;

/**
 * <p> </p>
 *
 * <pre> Created: 2018/5/13 下午4:30  </pre>
 * <pre> Project: design-pattern  </pre>
 *
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @since JDK 1.7
 */
public class Circle extends AbstractShape {
    @Override
    public String getName() {
        return "Circle";
    }
}
  • Rectangle.java
/*
 * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS HEADER.
 * Copyright (c) 2012-2018. houbinbini Inc.
 * design-pattern All rights reserved.
 */

package com.ryo.design.pattern.note.prototype;

/**
 * <p> </p>
 *
 * <pre> Created: 2018/5/13 下午4:30  </pre>
 * <pre> Project: design-pattern  </pre>
 *
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @since JDK 1.7
 */
public class Rectangle extends AbstractShape {
    @Override
    public String getName() {
        return "Rectangle";
    }
}

测试

  • Main.java
/*
 * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS HEADER.
 * Copyright (c) 2012-2018. houbinbini Inc.
 * design-pattern All rights reserved.
 */

package com.ryo.design.pattern.note.prototype;

/**
 * <p> </p>
 *
 * <pre> Created: 2018/5/13 下午4:20  </pre>
 * <pre> Project: design-pattern  </pre>
 *
 * @author houbinbin
 * @version 1.0
 * @since JDK 1.7
 */
public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        ShapeCache.loadCache();

        AbstractShape circleOne = ShapeCache.getShape("Circle");
        System.out.println(circleOne.getName());

        //1. 两次是不同的对象 且通过 clone 性能还不错
        AbstractShape circleTwo = ShapeCache.getShape("Circle");
        System.out.println(circleTwo == circleOne);

        AbstractShape rectangle = ShapeCache.getShape("Rectangle");
        System.out.println(rectangle.getName());
    }

}
  • 测试结果
Circle
false
Rectangle

实现方式

UML & Code

UML

UML 图示如下

Code

代码地址

原型模式

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