设计模式之原型模式：快速实现对象克隆

后端

2023-12-17 13:15:19

原型模式是设计模式家族中的经典创建型模式之一，它通过克隆已有的对象实例来创建新对象，从而简化了创建过程，提升了代码的效率和灵活性。

原型模式的优势

原型模式具有以下优点：

避免重复创建： 原型模式可以复用已有的对象，无需为每个新对象重复创建实例，节省了时间和资源。
提高性能： 克隆操作通常比重新创建对象更轻量级，因此可以提高系统的整体性能。
支持多态性： 原型模式允许创建各种类型的对象，而无需修改创建代码，增强了代码的灵活性和可扩展性。

原型模式的应用场景

原型模式适用于以下场景：

需要创建大量相同类型的对象。
对象的创建过程复杂或耗时。
对象的状态需要在创建后进行定制。

原型模式的实现

原型模式的实现需要两个关键类：

原型类（Prototype）： 定义了一个克隆自身的方法，该方法将创建并返回一个新对象。
客户类（Client）： 使用原型类来创建新对象。

// 原型类
public abstract class Shape implements Cloneable {

    private String id;
    private String type;

    public Shape(String id, String type) {
        this.id = id;
        this.type = type;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public String getType() {
        return type;
    }

    @Override
    public Object clone() {
        try {
            return super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

// 具体原型类
public class Rectangle extends Shape {

    public Rectangle(String id, String type) {
        super(id, type);
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a rectangle with ID: " + getId());
    }
}

// 具体原型类
public class Circle extends Shape {

    public Circle(String id, String type) {
        super(id, type);
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle with ID: " + getId());
    }
}

// 客户类
public class ShapeFactory {

    private Map<String, Shape> shapes = new HashMap<>();

    public ShapeFactory() {
        shapes.put("rectangle", new Rectangle("1", "Rectangle"));
        shapes.put("circle", new Circle("2", "Circle"));
    }

    public Shape getShape(String type) {
        return (Shape) shapes.get(type).clone();
    }
}