原型模式Prototype Pattern

模式定义

用原型实例指定创建对象的种类,并且通过复制这些原型创建新的对象 ,其允许一个对象再创建

另外一个可定制的对象,无须知道任何创建的细节

  • 对象创建型模式

基本工作原理是通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象,这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝原型自己来实现创建过程

模式结构

  • Prototype:抽象原型类
    • 在Java中可以直接使用Object,其提供clone()方法实现对象的克隆
      • 一般而言,clone()方法满足:
        • 对任何的对象x,都有x.clone() !=x,即克隆对象与原对象不是同一个对象
        • 对任何的对象x,都有x.clone().getClass() == x.getClass(),即克隆对象与原对象的类型一样
        • 如果对象x的equals()方法定义恰当,那么有x.clone().equals(x) == true
  • ConcretePrototype:具体原型类
    • 能够实现克隆的Java类必须实现一个标识接口Cloneable,表示这个Java类支持复制
    • 如果一个类没有实现这个接口但是调用了clone()方法,Java编译器将抛出一个CloneNotSupportedException异常
  • Client:客户类
java 复制代码
public class PrototypeDemo implements Cloneable {
    ......
    public Object clone() {
        Object object = null;
        try {
            object = super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException exception) {
            System.err.println("Not support cloneable");
        }
        return object;
    }
    ......

}
  • 深克隆
    • 使用原型模式克隆对象时,其成员对象也克隆
  • 浅克隆
    • 使用原型模式克隆对象时,其成员对象不克隆

带原型管理器的原型模式

模式分析

  • 优点
    • 当创建新的对象实例较为复杂时,使用原型模式可以简化对象的创建过程,通过一个已有实例可以提高新实例的创建效率
    • 可以动态增加或减少产品类
    • 原型模式提供了简化的创建结构
    • 可以使用深克隆的方式保存对象的状态
  • 缺点
    • 需要为每一个类配备一个克隆方法,而且这个克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑,对已有的类进行改造时可能修改其源代码
      • 违背开闭原则
    • 在实现深克隆时需要编写较为复杂的代码

适用环境

  • 创建新对象成本较大,新的对象可以通过原型模式对已有对象进行复制来获得
    • 如果是相似对象,则可以对其属性稍作修改
  • 如果系统要保存对象的状态,而对象的状态变化很小,或者对象本身占内存不大的时候,也可以使用原型模式配合备忘录模式来应用
    • 相反,如果对象的状态变化很大,或者对象占用的内存很大,那么采用状态模式会比原型模式更好
  • 需要避免使用分层次的工厂类来创建分层次的对象,并且类的实例对象只有一个或很少的几个组合状态,通过复制原型对象得到新实例可能比使用构造函数创建一个新实例更加方便。
相关推荐
海绵宝宝转agent14 分钟前
2026-10-9 leetcode100刷题+面经整理
笔记·算法·面试
yi01125 分钟前
DAY24: LeetCode 167:两数之和 II|从暴力枚举到左右双指针
笔记·python·算法·leetcode·二分查找·双指针
yi0111 小时前
LeetCode 15:三数之和|排序 + 双指针,如何避免重复答案?
笔记·python·算法·leetcode·双指针
北风toto1 小时前
数据库笔记:Armstrong 公理系统与集合论的深度辨析
数据库·笔记
EasyBr指纹浏览器1 小时前
我的开源项目:小红书笔记归档,把来源和缺项一起留下
笔记·小红书·开源工具·素材管理·内容归档
海海不掉头发1 小时前
图论及其应用_课堂笔记整理_CSDN博客
笔记·图论
志尊宝1 小时前
Vue3 零基础每日笔记(075):图片懒加载与骨架屏
javascript·vue.js·笔记
会博通·代码搬运工2 小时前
家装数字化交付笔记:图纸归档、工地采集与档案系统对接的工程实践
笔记·数字化转型·档案管理系统·业务档案系统·家装数字化
Code_Solitude2 小时前
高数第一章函数笔记(原稿手写+AI识别优化)
人工智能·笔记
imDwAaY3 小时前
MCP 到底是什么?大模型如何连接外部工具与数据?
笔记