怎么理解Java设计模式的原型模式

本篇内容主要讲解“怎么理解Java设计模式的原型模式”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“怎么理解Java设计模式的原型模式”吧!

一、前言

单例模式可以避免重复创建消耗资源的对象，但是却不得不共用对象。若是对象本身也不让随意访问修改时，怎么办？通常做法是备份到副本，其它对象操作副本，最后获取权限合并，类似git上的PR操作。

二、什么是原型模式

原型模式用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。需要注意的关键字是，新的对象，类没变。.NET在System命名空间中提供了Cloneable接口，其中它提供唯一的方法Clone()，只需要实现这个接口就可以完成原型模式了。由于它直接操作内存中的二进制流，当大量操作或操作复杂对象时，性能优势将会很明显。

三、原型模式的适用场景

多用于创建大对象，或初始化繁琐的对象。如游戏中的背景，地图。web中的画布等等

以下场景适用：

一是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；

二是通过 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；

三是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。

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。

四、原型模式的实现

以简历的复印来举例

1.浅拷贝实现

定义工作经历类

/// <summary>/// 工作经历类/// </summary>public class WorkExperience{    private string _workDate;    public string WorkDate    {        get { return _workDate; }        set { _workDate = value; }    }     private string _company;    public string Company    {        get { return _company; }        set { _company = value; }    }}

定义简历类

/// <summary>/// 简历类/// </summary>class Resume : ICloneable{    private string name;    private string sex;    private string age;     private WorkExperience work;     public Resume(string name)    {        this.name = name;        work = new WorkExperience();    }     /// <summary>    /// 设置个人信息    /// </summary>    /// <param name="sex"></param>    /// <param name="age"></param>    public void SetPersonalInfo(string sex, string age)    {        this.sex = sex;        this.age = age;    }     /// <summary>    /// 设置工作经历    /// </summary>    /// <param name="workDate"></param>    /// <param name="company"></param>    public void SetWorkExperience(string workDate, string company)    {        work.WorkDate = workDate;        work.Company = company;    }     /// <summary>    /// 显示    /// </summary>    public void Display()    {        Console.WriteLine("{0}{1}{2}", name, sex, age);        Console.WriteLine("工作经历：{0}{1}", work.WorkDate, work.Company);    }     public object Clone()    {        //创建当前object的浅表副本        return (object)this.MemberwiseClone();    }}

客户端调用

static void Main(string[] args){    Resume a = new Resume("张三");    a.SetPersonalInfo("男", "30");    a.SetWorkExperience("2010-2018", "腾讯公司");     Resume b = (Resume)a.Clone();    b.SetWorkExperience("2010-2015", "阿里公司");     Resume c = (Resume)a.Clone();    c.SetPersonalInfo("女", "18");　　c.SetWorkExperience("2010-2015", "百度公司");     a.Display();    b.Display();    c.Display();     Console.Read();}

结果

张三 男 30
工作经历 2010-2018 腾讯公司
张三 男 30
工作经历 2010-2018 腾讯公司
张三 女 18
工作经历 2010-2018 腾讯公司

被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而所有的对其他对象的引用都仍然指向原来的对象，这就是浅复制。但是我们可能需要这样一种需求，要把复制的对象所引用的对象都复制一遍。比如刚才的例子，我希望a、b、c三个引用的对象都是不同的。复制时就一变二，二变三。此时，我们就要用的方式叫“深复制”

2.深拷贝实现

深复制把引用对象的变量指向复制过的新对象，而不是原来被引用的对象

/// <summary>/// 工作经历类/// </summary>public class WorkExperience:ICloneable{    private string _workDate;    public string WorkDate    {        get { return _workDate; }        set { _workDate = value; }    }     private string _company;    public string Company    {        get { return _company; }        set { _company = value; }    }     public object Clone()    {        //创建当前object的浅表副本        return (object)this.MemberwiseClone();    }}

/// <summary>/// 简历类/// </summary>class Resume : ICloneable{    private string name;    private string sex;    private string age;     private WorkExperience work;     public Resume(string name)    {        this.name = name;        work = new WorkExperience();    }     private Resume(WorkExperience work)    {        //提供Clone方法调用的私有构造函数，以便克隆“工作经历”数据        this.work = (WorkExperience)work.Clone();    }     /// <summary>    /// 设置个人信息    /// </summary>    /// <param name="sex"></param>    /// <param name="age"></param>    public void SetPersonalInfo(string sex, string age)    {        this.sex = sex;        this.age = age;    }     /// <summary>    /// 设置工作经历    /// </summary>    /// <param name="workDate"></param>    /// <param name="company"></param>    public void SetWorkExperience(string workDate, string company)    {        work.WorkDate = workDate;        work.Company = company;    }     /// <summary>    /// 显示    /// </summary>    public void Display()    {        Console.WriteLine("{0}{1}{2}", name, sex, age);        Console.WriteLine("工作经历：{0}{1}", work.WorkDate, work.Company);    }     public object Clone()    {        //调用私有的构造方法，让“工作经历”克隆完成，然后再给这个简历对象的相关字段赋值，        //最终返回一个深复制的简历对象        Resume obj = new Resume(this.work);        obj.name = this.name;        obj.sex = this.sex;        obj.age = this.age;        return obj;    }}

客户端调用代码一样

结果

张三 男 30
工作经历 2010-2018 腾讯公司
张三 男 30
工作经历 2010-2015 阿里公司
张三 女 18
工作经历 2010-2015 百度公司

由于在一些特定场合，会经常涉及深复制和浅复制，比如说，数据集对象DataSet，它就有Clone()方法和Copy()方法，Clone()方法用来复制DataSet的结构，但不复制DataSet的数据，实现了原型模式的浅复制，

Copy()方法不但复制结构，还复制数据，其实就是实现了原型模式的深复制。

到此，相信大家对“怎么理解Java设计模式的原型模式”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是编程网网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！