java设计模式--原型模式

1，定义：用已经创建的实例作为原型，通过复制该原型对象来创建一个和原型相同或相似的新对象

2，原型的主要角色

抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的接口

具体原型类：实现抽象原型类的clone()方法，它是可被复制的对象。

访问类：使用具体原型类中的clone()方法，来复制新的对象

3，实现

原型的克隆分为浅克隆和深克隆，java的object类提供了浅克隆的clone()方法，具体原型类只要实现Cloneable接口就可以实现对象的浅克隆

//具体原型类
class Realizetype implement Cloneable{
 Realizetype(){
　　　　System.out.println("具体原型创建成功");
　　}  
　　public Object clone() throws CloneNotSupportedException{
　　　　System.out.println("具体原型复制成功");
　　　　return (Realizetype)super.clone();
　　}
}
//原型模式的测试类
public class PrototypeTest{
　　public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{
　　　　Realizetype o1 = new Realizetype();
　　　　Realizetype o2 = (Realizetype)o1.clone();
　　　　System.out.println(o1==o2);//false
　　}
}

public class ProtoTypeCitation
{
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException
    {
        citation obj1=new citation("张三","同学：在2016学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。","韶关学院");
        obj1.display();
        citation obj2=(citation) obj1.clone();
        obj2.setName("李四"); 
        obj2.display();
    }
}
//奖状类
class citation implements Cloneable
{
    String name;
    String info;
    String college;
    citation(String name,String info,String college)
    {
        this.name=name;
        this.info=info;
        this.college=college;
        System.out.println("奖状创建成功！");
    }
    void setName(String name)
    {
        this.name=name;
    }
    String getName()
    {
        return(this.name);
    }
    void display()
    {
        System.out.println(name+info+college);
    }
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException
    {
        System.out.println("奖状拷贝成功！");
        return (citation)super.clone();
    }
}

运行结果：
奖状创建成功！
张三同学：在2016学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。韶关学院
奖状拷贝成功！
李四同学：在2016学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。韶关学院

4，应用场景

对象之间相同或相似，即只是极个别的几个属性不同的时候

对象的创建过程比较麻烦，但是复制比较简单的时候

5，扩展

原型模式可扩展为带原型管理器的原型模式，它在原型模式的基础上增加了一个原型管理器 PrototypeManager 类。该类用 HashMap 保存多个复制的原型，Client 类可以通过管理器的 get(String id) 方法从中获取复制的原型。其结构图如图 5 所示。

例如：用带原型管理器的原型模式来生成包含“圆”和“正方形”等图形的原型，并计算其面积

import java.util.*;
interface Shape extends Cloneable
{
    public Object clone();    //拷贝
    public void countArea();    //计算面积
}
class Circle implements Shape
{
    public Object clone()
    {
        Circle w=null;
        try
        {
            w=(Circle)super.clone();
        }
        catch(CloneNotSupportedException e)
        {
            System.out.println("拷贝圆失败!");
        }
        return w;
    }
    public void countArea()
    {
        int r=0;
        System.out.print("这是一个圆，请输入圆的半径：");
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        r=input.nextInt();
        System.out.println("该圆的面积="+3.1415*r*r+"\n");
    }
}
class Square implements Shape
{
    public Object clone()
    {
        Square b=null;
        try
        {
            b=(Square)super.clone();
        }
        catch(CloneNotSupportedException e)
        {
            System.out.println("拷贝正方形失败!");
        }
        return b;
    }
    public void countArea()
    {
        int a=0;
        System.out.print("这是一个正方形，请输入它的边长：");
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        a=input.nextInt();
        System.out.println("该正方形的面积="+a*a+"\n");
    }
}
class ProtoTypeManager
{
    private HashMap<String, Shape>ht=new HashMap<String,Shape>(); 
    public ProtoTypeManager()
    {
        ht.put("Circle",new Circle());
           ht.put("Square",new Square());
    } 
    public void addshape(String key,Shape obj)
    {
        ht.put(key,obj);
    }
    public Shape getShape(String key)
    {
        Shape temp=ht.get(key);
        return (Shape) temp.clone();
    }
}
public class ProtoTypeShape
{
    public static void main(String[] args)
    {
        ProtoTypeManager pm=new ProtoTypeManager();    
        Shape obj1=(Circle)pm.getShape("Circle");
        obj1.countArea();          
        Shape obj2=(Shape)pm.getShape("Square");
        obj2.countArea();     
    }
}