原型模式:使用原型实例指定创建对象的类型,并且通过拷贝这些原型创建新的对象
原型模式主要包含3个角色:
(1)Prototype(抽象原型类):声明克隆方法的接口,是所有具体原型类的公共父类,它可是抽象类也可以是接口,甚至可以是具体实现类。
(2)ConcretePrototype(具体原型类):它实现抽象原型类中声明的克隆方法,在克隆方法中返回自己的一个克隆对象。
(3)Client(客户端):在客户类中,让一个原型对象克隆自身从而创建一个新的对象。
深克隆与浅克隆的区别:
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。
原型模式的优点:
(1):当创建对象的实例较为复杂的时候,使用原型模式可以简化对象的创建过程,通过复制一个已有的实例可以提高实例的创建效率。
(2):扩展性好,由于原型模式提供了抽象原型类,在客户端针对抽象原型类进行编程,而将具体原型类写到配置文件中,增减或减少产品对原有系统都没有影响。
(3):原型模式提供了简化的创建结构,工厂方法模式常常需要有一个与产品类等级结构相同的工厂等级结构,而原型模式不需要这样,圆形模式中产品的复制是通过封装在类中的克隆方法实现的,无需专门的工厂类来创建产品。
(4):可以使用深克隆方式保存对象的状态,使用原型模式将对象复制一份并将其状态保存起来,以便在需要的时候使用(例如恢复到历史某一状态),可辅助实现撤销操作。
原型模式的缺点:
(1):需要为每一个类配置一个克隆方法,而且该克隆方法位于类的内部,当对已有类进行改造的时候,需要修改代码,违反了开闭原则。
(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签到引用时,为了实现深克隆,每一层对象对应的类都必须支持深克隆,实现起来会比较麻烦。
什么时候使用原型模式:
1:创建新对象成本较大(例如初始化时间长,占用CPU多或占太多网络资源),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:系统要保存对象的状态,而对象的状态很小。
3:需要避免使用分层次的工厂类来创建分层次的对象,并且类的实例对象只有一个或很少的组合状态,通过复制原型对象得到新实例可以比使用构造函数创建一个新实例更加方便