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原型

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用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

原型模式,即Prototype,是指创建新对象的时候,根据现有的一个原型来创建。

我们举个例子:如果我们已经有了一个String[]数组,想再创建一个一模一样的String[]数组,怎么写?

实际上创建过程很简单,就是把现有数组的元素复制到新数组。如果我们把这个创建过程封装一下,就成了原型模式。用代码实现如下:

// 原型:
String[] original = { "Apple", "Pear", "Banana" };
// 新对象:
String[] copy = Arrays.copyOf(original, original.length);

对于普通类,我们如何实现原型拷贝?Java的Object提供了一个clone()方法,它的意图就是复制一个新的对象出来,我们需要实现一个Cloneable接口来标识一个对象是“可复制”的:

public class Student implements Cloneable {
    private int id;
    private String name;
    private int score;

    // 复制新对象并返回:
    public Object clone() {
        Student std = new Student();
        std.id = this.id;
        std.name = this.name;
        std.score = this.score;
        return std;
    }
}

使用的时候,因为clone()的方法签名是定义在Object中,返回类型也是Object,所以要强制转型,比较麻烦:

Student std1 = new Student();
std1.setId(123);
std1.setName("Bob");
std1.setScore(88);
// 复制新对象:
Student std2 = (Student) std1.clone();
System.out.println(std1);
System.out.println(std2);
System.out.println(std1 == std2); // false

实际上,使用原型模式更好的方式是定义一个copy()方法,返回明确的类型:

public class Student {
    private int id;
    private String name;
    private int score;

    public Student copy() {
        Student std = new Student();
        std.id = this.id;
        std.name = this.name;
        std.score = this.score;
        return std;
    }
}

原型模式应用不是很广泛,因为很多实例会持有类似文件、Socket这样的资源,而这些资源是无法复制给另一个对象共享的,只有存储简单类型的“值”对象可以复制。

练习

Student类增加clone()方法。

原型模式练习

小结

原型模式是根据一个现有对象实例复制出一个新的实例,复制出的类型和属性与原实例相同。


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