为了解决什么问题?
原型模式主要用来解决对象的创建问题,特别是当直接创建对象的成本比较高时(例如,需要复杂的初始化过程,或是创建一个和已存在对象一样的实例)。
它允许通过复制一个已存在的实例来返回完全一样的副本,而不需要知道对象的具体类型,并可以在此基础上进行更改。
怎么用代码实现?
Java代码示例:
public class Prototype implements Cloneable {
private String property;
public Prototype(String property) {
this.property = property;
}
/**
* 使用克隆方法创建对象副本
*/
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
public String getProperty() {
return property;
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
try {
Prototype prototype = new Prototype("Original");
Prototype clone = (Prototype) prototype.clone();
System.out.println(clone.getProperty()); // 输出 "Original"
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
为什么可以解决这个问题?
原型模式通过复制一个已经存在的对象,避免了新对象创建的开销,尤其是当创建的过程复杂或者成本较高时。
原型模式同时也提供了一种简便的方式,允许动态添加或删除产品至系统中,因为克隆操作本身不依赖于具体的类。
原型模式适用于哪些场景?
原型模式适用于以下几种场景:
复杂对象创建:当对象的创建包括多个步骤,每一步骤都可能很复杂。
性能和安全要求:需要优化性能并减少系统对创建新对象的开销,或是在安全环境中不便于类初始化等。
动态访问:在运行时动态地向对象池添加和删除对象。
原型模式比较经典,下面是一些经典的应用案例:
java.lang.Object#clone():在Java中任何继承自Object类的对象都已经实现了clone()方法,可以用来作为对象副本的创建手段。
Apache Commons Lang:其中的SerializationUtils.clone() 方法,该方法通过对象的序列化和反序列化来实现深层次克隆。
原型模式在那些需要大量相似对象初始化的场景下尤为有用,能够大大减轻创建对象的负担,并且提高了代码运行效率。
然而,使用原型模式需小心处理克隆对象与原对象之间的关系,特别是对复杂对象或包含其他对象引用时的深浅拷贝问题。
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