Java 设计模式-原型模式
本文介绍 Java 设计模式中的原型模式,如原型模式的介绍,原型模式的三个角色和代码实现,以及原型模式的应用场景

# Java 设计模式-原型模式

# 模式简介

  1. 原型模式用于创建重复对象,能逃避构造方法的约束

  2. 原型模式的本质是对象克隆

  3. 对象克隆的方式

    浅克隆:实现 cloneable 接口

    深克隆:实现 Serializable 接口,使用二进制流读写

    @SneakyThrows
    private Object deepClone() {
        @Cleanup ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        @Cleanup ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
        oos.writeObject(this);
    
        @Cleanup ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
        @Cleanup ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
    
        return ois.readObject();
    }
    

    也可以使用 JSON 序列化来实现深克隆

# 模式实现

原型模式有三个角色:

原型角色:定义用于克隆实例的方法,抽象类或接口

具体原型角色:继承原型角色,实现克隆方法

使用者角色:调用克隆方法,生成新实例

  1. 原型角色

    public abstract class Shape implements Cloneable {
        public abstract void print();
    
        @Override
        protected Object clone() {
            try {
                return super.clone();
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
    }
    
  2. 具体原型角色

    public class Circle extends Shape {
        @Override
        public void print() {
            System.out.println("Circle");
        }
    }
    
    public class Square extends Shape{
        @Override
        public void print() {
            System.out.println("Square");
        }
    }
    
  3. 使用者角色

    public class ShapeCache {
        private static final Map<String, Shape> cacheMap = new HashMap<>();
        static {
            cacheMap.put("Circle", new Circle());
            cacheMap.put("Square", new Square());
        }
        
        public static Shape getShape(String type) {
            return (Shape) cacheMap.get(type).clone();
        }
    }
    
  4. 测试

    public static void main(String[] args) {
        Shape circle = ShapeCache.getShape("Circle");
        Shape circle0 = ShapeCache.getShape("Circle");
        System.out.println(circle == circle0);
    }
    // false
    

# 应用场景

  1. 构造函数复杂
  2. 创建类步骤繁琐 (数据准备、访问权限)
  3. 大量重复对象

spring 中的 scope = "prototype" 是通过克隆容器中的对象模板,来快速创建实例的

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