Java设计模式之Prototype原型模式

Java设计模式之Prototype原型模式

一、场景描述

创建型模式中，从工厂方法模式，抽象工厂模式，到建造者模式，再到原型模式，我的理解是，创建对象的方式逐步从编码实现转向内存对象处理。

例如，在“仪器数据采集器”的子类/对象“PDF文件数据采集器”和“Excel文件数据采集器”的创建过程中，

工厂模式下定义各子类，并由（抽象）工厂类Factory创建，因此各子类可在类定义中定义各自的属性；

建造者模式下，通过不同的创建者类Builder创建不同的子对象，此时不再定义子类；

而原型模式下，则完全由调用者基于父对象克隆创建子对象，不在针对子对象创建类或者其相关的工厂、建造者类。

三种模式对应于不同的场景，实际操作时，根据场景合理选择模式。

原型模式下，基于原型类对象，克隆创建新对象，因此为原型类对象赋予的属性值在新对象中可直接使用，免去了重复赋值；

例如仪器数据采集器的共同初始化工作可在原型类对象中完成，随后将其克隆出PDF文件数据采集器对象和Excel文件数据采集器对象，并为两对象属性做后续的扩展，免去了公共属性的初始化工作；

克隆操作在内存中完成，由于对象类型的属性值存储为引用，因此克隆分浅克隆和深克隆，通过Serializable接口实现深克隆。

二、示例代码

原型类：

package lims.designpatterndemo.prototypedemo;

import java.io.ByteArrayInputStream;

import java.io.ByteArrayOutputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.ObjectInputStream;

import java.io.ObjectOutputStream;

import java.io.Serializable;

public class EquipmentDataCapture implements Cloneable, Serializable {

private String filePath = "file path";

private String equipmentData = "file content";

//

public String getFilePath() {

return this.filePath;

}

public void setFilePath(String filePath) {

this.filePath = filePath;

}

public String getEquipmentData() {

return this.equipmentData;

}

public void setEquipmentData(String equipmentData) {

this.equipmentData = equipmentData;

}

//

private static final long serialVersionUID = 1L;

private SerializableObject obj;

//

public SerializableObject getObj() {

return obj;

}

public void setObj(SerializableObject obj) {

this.obj = obj;

}

//

public EquipmentDataCapture getEquipmentDataCapture() throws CloneNotSupportedException {

EquipmentDataCapture capture = (EquipmentDataCapture) super.clone();

return capture;

}

// public EquipmentDataCapture getPdfFileCapture() throws CloneNotSupportedException {

// EquipmentDataCapture capture = (EquipmentDataCapture) super.clone();

// capture.setEquipmentData("pdf file content");

// return capture;

// }

// public EquipmentDataCapture getExcelFileCapture() throws CloneNotSupportedException {

// EquipmentDataCapture capture = (EquipmentDataCapture) super.clone();

// capture.setEquipmhttp://entData("excel file content");

// return capture;

// }

/* 深复制 */

public EquipmentDataCapture newEquipmentDataCapture() throws IOException, ClassNotFoundException {

/* 写入当前对象的二进制流 */

ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);

oos.writeObject(this);

/* 读出二进制流产生的新对象 */

ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());

ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);

return (EquipmentDataCapture)ois.readObject();

}

}

class SerializableObject implements Serializable {

private static final long serialVersionUID = 1L;

}

调用端：

package lims.designpatterndemo.prototypedemo;

public class PrototypeDemo {

public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {

EquipmentDataCapture edc = new EquipmentDataCapture();

EquipmentDataCapture capture = null;

// capture = edc.getPdfFileCapture();

// capture = edc.getExcelFileCapture();

capture = edc.getEquipmentDataCapture();

capture.setEquipmentData("equipment data file content");

String fileContent = capture.getEquipmentData();

System.out.println(fileContent);

}

}

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