设计模式 - 原型模式

原型模式

一、原型模式的定义：

原型模式是指原型实例指定创建对象的种类，并且通过复制这些原型创建新的对象，属于创建型设计模式。

原型模式的核心在于复制原型对象。以系统中已存在的一个对象为原型，直接基于内存二进制流进行复制，不需要再经历耗时的初始化过程（不调用构造函数），性能提升许多。当对象构建过程比较耗时时，可以把当前系统中已存在的对象作为原型，对其进行复制，躲避初始化过程，使新对象的创建时间大大缩短。

二、原型模式的应用场景

你一定遇到过大篇幅的Getter，Setter赋值的场景，例如下面代码：

public class ExamFromVo {
    
    public ExamFromVo copy(){
        ExamFromVo examFromVo = new ExamFromVo();
         // 剩余时间
         vo.setLeaveTime(this.getLeaveTime());
         vo.setOrganizationId(this.getOrganizationId());
         vo.setId(this.getId());
         vo.setUserId(this.getUserId());
         vo.setPositionCode(this.getPositionCode());
 .....
    }
    
}

上面的代码看上去非常工整，命名非常规范。但是大家觉得这样的代码优雅吗？笔者认为，这样的代码属于纯体力劳动。那原型模式可以为我们大量的规避这种体力劳动，提高开发效率。

三、原型模式的适用场景

1. 创建成本比较大（例如，初始化时间长，占用CPU太多，或者占用网络资源太多等），需要优化资源。
2. 创建一个对象需要繁琐的数据准备或者访问权限，需要提高性能或者安全性。
3. 系统中大量使用，且各个调用者都需要给他的属性重新赋值。

在Spring中，原型模式应用非常广泛，例如：scope="prototype"、JSON.parseObject()，都是原型模式的具体应用。

四、原型模式的UML类图

由上图可以看出，圆形模式主要包含了三个角色。
1. 客户：客户类提出创建对象的请求。
2. 抽象原型：规定复制接口。
3. 具体原型：被复制的对象。
注：不是通过new关键字而是通过对象复制来实现创建对象的模式，称作原型模式。

五、原型模式的通用写法

package com.demo.prototype;
public class Prototype {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建原型对象
     ContretePrototypeA contretePrototypeA = new ContretePrototypeA("original-A");
     System.out.println(contretePrototypeA);
     // 复制原型对象
     ContretePrototypeA clonePrototypeA = contretePrototypeA.clone();
     clonePrototypeA.desc = "clone - A";
     System.out.println(clonePrototypeA);
     // 创建原型对象
     ContretePrototypeB contretePrototypeB = new ContretePrototypeB("original-B");
     ContretePrototypeB clonePrototypeB = contretePrototypeB.clone();
     System.out.println(clonePrototypeB);
     }
        // 抽象原型
     interface IPrototype<T>{
            T clone();
     }
        // 具体原型
     static class ContretePrototypeB implements IPrototype<ContretePrototypeB> {
            private String desc;
     public ContretePrototypeB(String desc) {
                this.desc = desc;
     }
            @Override
     public ContretePrototypeB clone() {
                return new ContretePrototypeB(this.desc);
     }
            @Override
     public String toString() {
                return "ContretePrototypeB{" +
                        "desc='" + desc + ''' +
                        '}';
     }
        }
        // 具体原型
     static class ContretePrototypeA implements IPrototype<ContretePrototypeA>{
            private String desc;
     public ContretePrototypeA(String desc) {
                this.desc = desc;
     }
            @Override
     public ContretePrototypeA clone() {
                return new ContretePrototypeA(this.desc);
     }
            @Override
     public String toString() {
                return "ContretePrototypeA{" +
                        "desc='" + desc + ''' +
                        '}';
     }
        }
    }