【创建型模式】原型模式

一、原型模式概述

        原型(Prototype)模式的定义:用一个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。在这里,原型实例指定了要创建的对象的种类。用这种方式创建对象非常高效,根本无须知道对象创建的细节。(对象创建型)

  •  工作原理
    • 将一个原型对象传给要发动创建的对象(即客户端对象),这个要发动创建的对象通过请求原型对象复制自己来实现创建过程。
    • 创建新对象(也称克隆对象)的工厂就是原型类自身,工厂方法由负责复制原型对象的克隆方法来实现。
    • 通过克隆方法所创建的对象是全新的对象,它们在内存中拥有新的地址,每个克隆对象都是独立的。
    • 通过不同的方式对克隆对象进行修改以后,可以得到一系列相似但不完全相同的对象。
  • 浅克隆与深克隆
    • 浅克隆:当原型对象被复制时,只复制它本身和其中包含的值类型的成员变量,而引用类型的成员变量并没有复制。
    • ​深克隆:除了对象本身被复制外,对象所包含的所有成员变量也将被复制。
  • 原型管理器
    • 将多个原型对象存储在一个集合中提供客户端使用,它是一个专门负责克隆对象的工厂,其中定义了一个集合用于存储原型对象,如果需要某个原型对象的一个克隆,可以通过复制集合中对应的原型对象来获得。
  • 原型模式的优缺点
    • 优点
      • 1.简化对象的创建过程,通过复制一个已有实例可以提高新实例的创建效率;
      • 2.扩展性好;
      • 3.提供了简化的创建结构,原型模式中的产品的复制时通过封装在原型类中的克隆方法实现的,无须专门的工厂类来创建产品;
      • 4.可以使用深克隆的方式保存对象的状态,以便在需要的时候使用,可辅助实现撤销操作。
    • 缺点
      • 1.需要为每一个类配备一个克隆方法,而且该克隆方法位于一个类的内部,当已有对象的类进行改造时们需要修改源代码,违背了开闭原则;
      • 2.在实现深克隆时需要编写较为复杂的代码,而且当对象之间存在多重的嵌套引用时,为了实现深克隆,每一层对象对应得类都必须支持深克隆,实现起来可能会比较麻烦。
  • 适用环境
    • 1.创建新对象成本比较大,新对象可以通过复制已有对象来获得,如果相似对象,则可以对其成员变量稍作修改;
    • 2.系统要保存对象得状态,而对象得状态变化很小;
    • 3.需要便面使用分层次得工厂类来创建分层次得对象;
    • 4.ctrl+c->ctrl+v。

二、代码实现

        原型模式包含三个角色:

  • 访问类(客户类):提出创建对象的请求,使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象。
  • 抽象原型(Prototype)角色:此角色定义了的具体原型类所需的实现的方法。也就是定义一个文件,说明一下它有被克隆复制的功能。
  • 具体原型(Concrete Prototype)角色:实现抽象原型角色的克隆接口。就是我们的文件实现了可以被复制的功能。

        我们会发现其实原型模式的核心就是Prototype(抽象原型),他需要继承Cloneable接口,并且重写Object类中的clone方法才能有复制粘贴的功能。

2.1 demo

        2.1.1 抽象原型角色
package prototype.demo;
//抽象原型角色
public interface Prototype {public Prototype clone();
}
        2.1.2 具体原型角色
package prototype.demo;
//具体原型角色
public class ConcretePrototype implements Prototype{private int dataInt=1;private A dataA=new A();public String toString() {return "ConcretePrototype"+"["+",dataInt"+dataInt+",dataA_address="+dataA+",dataA="+dataA.getChar_a()+"]";}public int getDataInt() {return dataInt;}public void setDataInt(int dataInt) {this.dataInt = dataInt;}public A getDataA() {return dataA;}public void setDataA(A dataA) {this.dataA = dataA;}//克隆方法 shallowpublic Prototype clone() {ConcretePrototype copy=new ConcretePrototype();copy.setDataInt(this.getDataInt());copy.setDataA(this.getDataA());return copy;}//克隆方法 deeppublic Prototype clone2() {ConcretePrototype copy=new ConcretePrototype();copy.setDataInt(this.getDataInt());A ta=new A();ta.setChar_a(this.getDataA().getChar_a());copy.setDataA(this.getDataA());return copy;}}
package prototype.demo;
//封装的方法
public class A {char char_a;public char getChar_a() {return char_a;}public void setChar_a(char char_a) {this.char_a = char_a;}public A(char char_a) {super();this.char_a=char_a;}public A() {this.char_a='a';}
}
        2.1.3 main方法实现原型模式(Client)
package prototype.demo;public class Client {public static void main(String[] args) {// TODO 自动生成的方法存根/*ConcretePrototype p=new ConcretePrototype();ConcretePrototype copy=(ConcretePrototype) p.clone();ConcretePrototype copy2=(ConcretePrototype) p.clone();System.out.println(p.toString());System.out.println(copy.toString());System.out.println(copy2.toString());copy.setDataInt(2);A a=new A('b');copy.setDataA(a);System.out.println("-------------------------------");System.out.println(p.toString());System.out.println(copy.toString());System.out.println(copy2.toString());*/ConcretePrototype p=new ConcretePrototype();ConcretePrototype copy=(ConcretePrototype) p.clone2();ConcretePrototype copy2=(ConcretePrototype) p.clone2();System.out.println(p.toString());System.out.println(copy.toString());System.out.println(copy2.toString());copy.setDataInt(2);A a=new A('b');copy.setDataA(a);System.out.println("-------------------------------");System.out.println(p.toString());System.out.println(copy.toString());System.out.println(copy2.toString());}}
        2.4 UML图

2.2 浅克隆

        2.2.1 抽象原型角色

        java.io.Serializable这个接口。

        2.2.2 具体原型角色
package prototype.deepclone;import java.io.Serializable;
//实现了Serializable这个接口
public class Attachment implements Serializable{private String name;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public void download() {System.out.println("下载附件,文件名为:"+name);}
}
package prototype.shallowclone;public class WeeklyLog implements Cloneable{//简化设计,定义一个附件private Attachment attachment;private String name;private String date;private String content;public Attachment getAttachment() {return attachment;}public void setAttachment(Attachment attachment) {this.attachment = attachment;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getDate() {return date;}public void setDate(String date) {this.date = date;}public String getContent() {return content;}public void setContent(String content) {this.content = content;}//使用clone()方法实现浅克隆@Overrideprotected WeeklyLog clone(){// TODO 自动生成的方法存根try {return (WeeklyLog)super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {// TODO 自动生成的 catch 块e.printStackTrace();return null;}	}}
        2.2.3 Client
package prototype.shallowclone;public class Client {public static void main(String[] args) {// TODO 自动生成的方法存根WeeklyLog obj=new WeeklyLog();Attachment att=new Attachment();att.setName("obj");obj.setAttachment(att);WeeklyLog copy=obj.clone();obj.getAttachment().download();copy.getAttachment().download();}}

2.3 深克隆

        2.2.1 抽象原型角色

        java.io.Serializable这个接口。

        2.2.2 具体原型角色
package prototype.deepclone;import java.io.Serializable;
//实现了Serializable这个接口
public class Attachment implements Serializable{private String name;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public void download() {System.out.println("下载附件,文件名为:"+name);}
}
package prototype.deepclone;import java.io.*;public class WeeklyLog implements Serializable{//简化设计,定义一个附件private Attachment attachment;private String name;private String date;private String content;public Attachment getAttachment() {return attachment;}public void setAttachment(Attachment attachment) {this.attachment = attachment;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getDate() {return date;}public void setDate(String date) {this.date = date;}public String getContent() {return content;}public void setContent(String content) {this.content = content;}//使用序列化技术实现克隆protected WeeklyLog deepClone() throws IOException,ClassNotFoundException{// TODO 自动生成的方法存根//将对象写入流中ByteArrayOutputStream bao=new ByteArrayOutputStream();ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(bao);oos.writeObject(this);//将对象从流中取出ByteArrayInputStream bis=new ByteArrayInputStream(bao.toByteArray());ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(bis);return (WeeklyLog)ois.readObject();}}
        2.2.3 Client
package prototype.deepclone;public class Client {public static void main(String[] args) {// TODO 自动生成的方法存根WeeklyLog log_previous,log_new=null;log_previous=new WeeklyLog();//创建原型对象Attachment attachment=new Attachment();//创建附件对象attachment.setName("aaa");log_previous.setAttachment(attachment);//将附件添加到周报中try {log_new=log_previous.deepClone();//调用深克隆方法}catch(Exception e) {System.out.println("克隆失败!");}//比较周报System.out.println("周报是否相同?"+(log_previous==log_new));//比较附件System.out.println("附件是否相同?"+(log_previous.getAttachment()==log_new.getAttachment()));log_previous.getAttachment().download();log_new.getAttachment().download();}}

三、代码结构图

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/bicheng/326.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

CV 面试指南—深度学习知识点总结(1)

本期专栏文章: CV 面试指南—深度学习知识点总结(1)CV 面试指南—深度学习知识点总结(2)CV 面试指南—深度学习知识点总结(3)CV 面试指南—深度学习知识点总结(4)CV 面试指南—深度学习知识点总结(5)

吴恩达深度学习笔记:深度学习的 实践层面 (Practical aspects of Deep Learning)1.4-1.5

目录 第一门课:第二门课 改善深层神经网络:超参数调试、正 则 化 以 及 优 化 (Improving Deep Neural Networks:Hyperparameter tuning, Regularization and Optimization)第一周:深度学习的 实践层面 (Practical aspects of Deep Learning)…

QT c++ 将浮点数数组转换成 QByteArray

//上一篇文章&#xff0c;描写了怎么将数据已字节数组的形式写到Sqlite 数据库&#xff0c;那么。 //本文描述2种方法将浮点数数组转换为字节数组QByteArray //在QT6.2.4 MSVC2019 调试通过 #include <QCoreApplication> #include <QByteArray> #include <Q…

Baumer工业相机堡盟工业相机如何通过BGAPI SDK实现相机给外界IO信号输出(C#)

Baumer工业相机堡盟工业相机如何通过BGAPI SDK实现相机给外界IO信号输出&#xff08;C#&#xff09; Baumer工业相机Baumer工业相机BGAPISDK和相机IO信号输出的技术背景Baumer工业相机通过BGAPISDK实现相机IO信号的输出功能1.引用合适的类文件2.通过BGAPISDK在初始化时设置相应…

Vue接收接口返回的mp3格式数据并支持在页面播放音频

一、背景简介 在实际工作中需要开发一个转音频工具&#xff0c;并且能够在平台页面点击播放按钮播放音频 二、相关知识介绍 2.1 JS内置对象Blob Blob对象通常用于处理大量的二进制数据&#xff0c;可以读取/写入/操作文件、音视频等二进制数据流。Blob表示了一段不可变的二…

【PCL】教程alignment_prerejective.cpp 刚性物体的鲁棒位姿估计

The viewer window provides interactive commands; for help, press h or H from within the window. > Loading V:\learn\PCL\pcl\examples\test\chef.pcd [PCLVisualizer::setUseVbos] Has no effect when OpenGL version is 鈮?2 [done, 327.147 ms : 5092 points] Ava…

【torch函数】torch.multinomial函数

torch.multinomial 是PyTorch中的一个函数&#xff0c;用于从多项分布中抽取样本。多项分布是一种描述多个可能结果的概率分布&#xff0c;例如抛硬币、掷骰子等。 torch.multinomial的用法如下&#xff1a; torch.multinomial(input, num_samples, replacementFalse, *, gene…

C++入门之类和对象(下)

C入门之类和对象(下) 文章目录 C入门之类和对象(下)一、初始化列表1.1 概念1.2 注意事项 11.3 注意事项 21.4 注意事项 3 二、explicit关键字2.1 为什么要有explicit关键字 三、static成员3.1 static修饰类的成员和成员函数 一、初始化列表 1.1 概念 先来看看构造函数 #incl…

MySQL 中 InnoDB 存储引擎使用的 B+树底层数据结构

简要介绍 InnoDB 和它为什么选择使用 B树 InnoDB 是 MySQL 中默认的存储引擎&#xff0c;广泛用于生产环境中&#xff0c;特别是在要求高可靠性和事务性的应用场景。这个存储引擎支持事务处理、行级锁定、外键约束等高级数据库功能&#xff0c;这使得它非常适合处理大量数据并…

力扣爆刷第122天之CodeTop100五连刷96-100

力扣爆刷第122天之CodeTop100五连刷96-100 文章目录 力扣爆刷第122天之CodeTop100五连刷96-100一、912. 排序数组二、24. 两两交换链表中的节点三、297. 二叉树的序列化与反序列化四、560. 和为 K 的子数组五、209. 长度最小的子数组 一、912. 排序数组 题目链接&#xff1a;h…

AI大模型量化格式介绍(GPTQ,GGML,GGUF,FP16/INT8/INT4)

在 HuggingFace 上下载模型时&#xff0c;经常会看到模型的名称会带有fp16、GPTQ&#xff0c;GGML等字样&#xff0c;对不熟悉模型量化的同学来说&#xff0c;这些字样可能会让人摸不着头脑&#xff0c;我开始也是一头雾水&#xff0c;后来通过查阅资料&#xff0c;总算有了一些…

嵌入式学习57-ARM6(linux驱动启动程序)

知识零碎&#xff1a; arm2440 精简指令集架构 …

MongoDB聚合运算符:$reverseArray

MongoDB聚合运算符&#xff1a;$reverseArray 文章目录 MongoDB聚合运算符&#xff1a;$reverseArray语法使用举例 $reverseArray聚合运算符接受数组表达式作为参数&#xff0c;并返回一个元素按相反顺序排列的数组。 语法 { $reverseArray: <array expression> }参数可…

DFS之剪枝(上交考研题目--正方形数组的数目)

题目 给定一个非负整数数组 A A A&#xff0c;如果该数组每对相邻元素之和是一个完全平方数&#xff0c;则称这一数组为正方形数组。 返回 A A A 的正方形排列的数目。 两个排列 A 1 A1 A1 和 A 2 A2 A2 不同的充要条件是存在某个索引 i i i&#xff0c;使得 A 1 [ i …

Spring MVC found on classpath, which is incompatible with Spring Cloud Gateway.

报错信息 Description: Spring MVC found on classpath, which is incompatible with Spring Cloud Gateway. Action: Please set spring.main.web-application-typereactive or remove spring-boot-starter-web dependency.解析 这个错误信息是因为你的项目中同时存在…

前端基础(之五)

Q1: git常用的命令有哪些 git init 在当前目录下创建一个新的Git仓库 git clone 复制一个远程仓库到本地 git add 将文件添加到暂存区&#xff0c;准备提交 git commit 提交暂存区的更改到本地仓库&#xff0c;并记录提交信息 git status 查看仓库的当前状态&am…

头歌平台云计算实验

云计算 Hive综合应用案例——用户学历查询1 查询每一个用户从出生到现在的总天数2 同一个地区相同的教育程度的最高收入3 统计各级学历所占总人数百分比 Hive综合应用案例——用户学历查询 1 查询每一个用户从出生到现在的总天数 ---------- 禁止修改 ----------drop databas…

测试一下 Meta Llama3-70b-Instruct-q8

测试一下 Meta Llama3-70b-Instruct-q8 0. 引言1. 测试 Meta Llama3-70b-Instruct-q8 0. 引言 今天&#xff0c;Meta 正式介绍Meta Llama 3&#xff0c;Meta 开源大型语言模型的下一代产品。 这次发布包括具有80亿&#xff08;8B&#xff09;和700亿&#xff08;70B&#xff0…

5G 边缘计算如何赋能工业自动化生产线?

5G边缘计算为工业自动化生产线带来的赋能主要体现在以下几个方面&#xff1a; 低延迟与高可靠性&#xff1a;5G网络的低延迟特性对于工业自动化是至关重要的&#xff0c;特别是在需要快速响应的生产线上。边缘计算可以在数据产生地点附近处理数据&#xff0c;从而进一步减少通信…

LeetCode-最大子数组和

每日一题 今天刷到的是一道利用动态规划解决的题目 题目要求 给你一个整数数组 nums &#xff0c;请你找出一个具有最大和的连续子数组&#xff08;子数组最少包含一个元素&#xff09;&#xff0c;返回其最大和。 示例 1&#xff1a; 输入&#xff1a;nums [-2,1,-3,4,-…