Java原型模式

原型模式指在創建重複對象的同時保持性能。 這種類型的設計模式屬於創建模式，因爲此模式提供了創建對象的最佳方法之一。

這個模式涉及實現一個原型接口，它只創建當前對象的克隆。有時直接創建對象時使用這種模式是昂貴的。例如，在昂貴的數據庫操作之後創建對象。因此我們可以緩存對象，在下一個請求時返回其克隆，並在需要時更新數據庫，從而減少數據庫調用。

實現實例

我們將創建一個抽象類Shape和擴展Shape類的具體類。 在下一步中定義ShapeCache類，在Hashtable中存儲形狀（Shape）對象，並在請求時返回其克隆。

PrototypPatternDemo這是一個演示類，將使用ShapeCache類來獲取一個Shape對象。實現結構圖如下所示 -

第1步

創建一個實現Clonable接口的抽象類。

Shape.java

public abstract class Shape implements Cloneable {

   private String id;
   protected String type;

   abstract void draw();

   public String getType(){
      return type;
   }

   public String getId() {
      return id;
   }

   public void setId(String id) {
      this.id = id;
   }

   public Object clone() {
      Object clone = null;

      try {
         clone = super.clone();

      } catch (CloneNotSupportedException e) {
         e.printStackTrace();
      }

      return clone;
   }
}

第2步

創建擴展上述類的具體類。

Rectangle.java

public class Rectangle extends Shape {

   public Rectangle(){
     type = "Rectangle";
   }

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}

Square.java

public class Square extends Shape {

   public Square(){
     type = "Square";
   }

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}

Circle.java

public class Circle extends Shape {

   public Circle(){
     type = "Circle";
   }

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}

第3步

創建一個類來獲取具體的類，並將它們存儲在Hashtable中。

ShapeCache.java

import java.util.Hashtable;

public class ShapeCache {

   private static Hashtable<String, Shape> shapeMap  = new Hashtable<String, Shape>();

   public static Shape getShape(String shapeId) {
      Shape cachedShape = shapeMap.get(shapeId);
      return (Shape) cachedShape.clone();
   }

   // for each shape run database query and create shape
   // shapeMap.put(shapeKey, shape);
   // for example, we are adding three shapes

   public static void loadCache() {
      Circle circle = new Circle();
      circle.setId("1");
      shapeMap.put(circle.getId(),circle);

      Square square = new Square();
      square.setId("2");
      shapeMap.put(square.getId(),square);

      Rectangle rectangle = new Rectangle();
      rectangle.setId("3");
      shapeMap.put(rectangle.getId(), rectangle);
   }
}

第4步

PrototypePatternDemo使用ShapeCache類來獲取存儲在Hashtable中的形狀（shape）的克隆。

PrototypePatternDemo.java

public class PrototypePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      ShapeCache.loadCache();

      Shape clonedShape = (Shape) ShapeCache.getShape("1");
      System.out.println("Shape : " + clonedShape.getType());        

      Shape clonedShape2 = (Shape) ShapeCache.getShape("2");
      System.out.println("Shape : " + clonedShape2.getType());        

      Shape clonedShape3 = (Shape) ShapeCache.getShape("3");
      System.out.println("Shape : " + clonedShape3.getType());        
   }
}

第5步

驗證輸出，執行上面的代碼得到以下結果 -

Shape : Circle
Shape : Square
Shape : Rectangle