1.对象创建型模式
1.4 Protoype模式
1.4.1需求
通过拷贝原形对象创建新的对象。
1.4.2结构
?P r o t o t y p e（Gr a p h i c）
— 声明一个克隆自身的接口。
?C o n c r e t e P r o t o t y p e（S t a ff、W h o l e N o t e、H a l fN o t e）
— 实现一个克隆自身的操作。
? C l i e n t（G r a p h i c To o l）
— 让一个原型克隆自身从而创建一个新的对象。
1.4.3样例-C++
//Prototype.h
#ifndef _PROTOTYPE_H_
#define _PROTOTYPE_H_
class Prototype
{
public:
virtual ~Prototype();
virtual Prototype*Clone()const = 0;
protected:
Prototype();
private:
};
class ConcretePrototype:public Prototype
{
public:
ConcretePrototype();
ConcretePrototype(const ConcretePrototype& cp);
~ConcretePrototype();
Prototype* Clone() const;
protected:
private:
};
#endif //~_PROTOTYPE_H_
代码片断2：Prototype.cpp
//Prototype.cpp
#include"Prototype.h"
#include<iostream>
using namespace std;
Prototype::Prototype()
{
}
Prototype::~Prototype()
{
}
Prototype* Prototype::Clone() const
{
return 0;
}
ConcretePrototype::ConcretePrototype()
{
}
ConcretePrototype::~ConcretePrototype()
{
}
ConcretePrototype::ConcretePrototype(const ConcretePrototype& cp)
{
cout<<"ConcretePrototype copy..."<<endl;
}
Prototype* ConcretePrototype::Clone() const
{
return newConcretePrototype(*this);
}
//main.cpp
#include"Prototype.h"
#include<iostream>
using namespace std;
int main(int argc,char*argv[])
{
Prototype* p= newConcretePrototype();
Prototype* p1=p->Clone();
return 0;
}
注：这里仅仅是说明概念，没有涉及C++常见的深度拷贝问题.
1.4.4 样例-JAVA
在Java中，原型模式能够非常easy地实现，仅仅要实现Cloneable这个标识性的接口，再覆盖该接口中的clone()方法，就可以“克隆”该实现类的不论什么一个对象。
class ConcretePrototype02 implements Cloneable{
private String name;
private ArrayList<String> nameList = new ArrayList<String>();
public ConcretePrototype02(String name) {
this.name = name;
this.nameList.add(this.name);
}
//加入nameList中的对象
public void setName(String name) {
this.nameList.add(name);
}
public ArrayList<String> getNameList() {
return this.nameList;
}
//覆盖Object基类中的clone()方法，并扩大该方法的訪问权限，详细化返回本类型
public ConcretePrototype02 clone() {
ConcretePrototype02self = null;
try {
self= (ConcretePrototype02) super.clone();
//下面这句是实现深拷贝的关键
// self.nameList =(ArrayList<String>) this.nameList.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return self;
}
}
//測试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ConcretePrototype02prototype02 = new ConcretePrototype02("蚂蚁 ...");
System.out.println(prototype02.getNameList());
//通过clone获得一个拷贝
ConcretePrototype02fromClone02 = prototype02.clone();
fromClone02.setName("小蚂蚁 ...");
System.out.println(fromClone02.getNameList());
System.out.println(prototype02.getNameList());
}
}
測试结果：
|
拷贝之前的原型： [蚂蚁 ...] 拷贝得到的对象： [蚂蚁 ..., 小蚂蚁 ...] 拷贝之后的原型： [蚂蚁 ..., 小蚂蚁 ...] |
发现拷贝之后原来的对象持有的ArrayList<String>类型的nameList引用会随着拷贝得到的fromClone对象运行了setName()方法而改变。这不是我们想要的结果，由于这意味着原型以及拷贝得到的对象共享同一个引用变量，这是线程不安全的。当我们去掉
上面clone()方法中被凝视的语句之后再測试，得到结果例如以下：
|
拷贝之前的原型： [蚂蚁 ...] 拷贝得到的对象： [蚂蚁 ..., 小蚂蚁 ...] 拷贝之后的原型： [蚂蚁 ...] |
在Java中使用原型模式Prototype是相当简单的，仅仅要记住几点注意点，就能够方便地实现该模式了。
因为使用clone()方法来拷贝一个对象是从内存二进制流中进行IO读写。所以拷贝得到一个对象是不会运行该对象所相应类的构造函数的。
总结例如以下：
1、构造函数不会被运行。
2、类的成员变量中若有引用类型的变量（数组也是一种对象）。默认的clone()并不会对其进行拷贝，需自行提供深拷贝；