摘要:本文主要向大家介绍了JAVA语言的原型模式,定义: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。希望对大家学习JAVA语言有所帮助。
本文主要向大家介绍了JAVA语言的原型模式,定义: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。希望对大家学习JAVA语言有所帮助。
类型:创建类模式
类图:
原型模式主要用于对象的复制,它的核心是就是类图中的原型类Prototype。Prototype类需要具备以下两个条件:
· 实现Cloneable接口。在java语言有一个Cloneable接口,它的作用只有一个,就是在运行时通知虚拟机可以安全地在实现了此接口的类上使用clone方法。在java虚拟机中,只有实现了这个接口的类才可以被拷贝,否则在运行时会抛出CloneNotSupportedException异常。
· 重写Object类中的clone方法。Java中,所有类的父类都是Object类,Object类中有一个clone方法,作用是返回对象的一个拷贝,但是其作用域protected类型的,一般的类无法调用,因此,Prototype类需要将clone方法的作用域修改为public类型。
原型模式是一种比较简单的模式,也非常容易理解,实现一个接口,重写一个方法即完成了原型模式。在实际应用中,原型模式很少单独出现。经常与其他模式混用,他的原型类Prototype也常用抽象类来替代。
实现代码:
[java] view plain copy 1. class Prototype implements Cloneable { 2. public Prototype clone(){ 3. Prototype prototype = null; 4. try{ 5. prototype = (Prototype)super.clone(); 6. }catch(CloneNotSupportedException e){ 7. e.printStackTrace(); 8. } 9. return prototype; 10. } 11. } 12. 13. class ConcretePrototype extends Prototype{ 14. public void show(){ 15. System.out.println("原型模式实现类"); 16. } 17. } 18. 19. public class Client { 20. public static void main(String[] args){ 21. ConcretePrototype cp = new ConcretePrototype(); 22. for(int i=0; i< 10; i++){ 23. ConcretePrototype clonecp = (ConcretePrototype)cp.clone(); 24. clonecp.show(); 25. } 26. } 27. }
使用原型模式创建对象比直接new一个对象在性能上要好的多,因为Object类的clone方法是一个本地方法,它直接操作内存中的二进制流,特别是复制大对象时,性能的差别非常明显。
使用原型模式的另一个好处是简化对象的创建,使得创建对象就像我们在编辑文档时的复制粘贴一样简单。
因为以上优点,所以在需要重复地创建相似对象时可以考虑使用原型模式。比如需要在一个循环体内创建对象,假如对象创建过程比较复杂或者循环次数很多的话,使用原型模式不但可以简化创建过程,而且可以使系统的整体性能提高很多。
原型模式的注意事项
· 使用原型模式复制对象不会调用类的构造方法。因为对象的复制是通过调用Object类的clone方法来完成的,它直接在内存中复制数据,因此不会调用到类的构造方法。不但构造方法中的代码不会执行,甚至连访问权限都对原型模式无效。单例模式中,只要将构造方法的访问权限设置为private型,就可以实现单例。但是clone方法直接无视构造方法的权限,所以,单例模式与原型模式是冲突的,在使用时要特别注意。
· 深拷贝与浅拷贝。Object类的clone方法只会拷贝对象中的基本的数据类型(8种基本数据类型byte,char,short,int,long,float,double,boolean),对于数组、容器对象、引用对象等都不会拷贝,这就是浅拷贝。如果要实现深拷贝,必须将原型模式中的数组、容器对象、引用对象等另行拷贝。例如:
[java] view plain copy 1. public class Prototype implements Cloneable { 2. private ArrayList list = new ArrayList(); 3. public Prototype clone(){ 4. Prototype prototype = null; 5. try{ 6. prototype = (Prototype)super.clone(); 7. prototype.list = (ArrayList) this.list.clone(); 8. }catch(CloneNotSupportedException e){ 9. e.printStackTrace(); 10. } 11. return prototype; 12. } 13. }
由于ArrayList不是基本类型,所以成员变量list,不会被拷贝,需要我们自己实现深拷贝,幸运的是java提供的大部分的容器类都实现了Cloneable接口。所以实现深拷贝并不是特别困难。
本文由职坐标整理并发布,希望对同学们有所帮助。了解更多详情请关注编程语言JAVA频道!
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