Java设计模式08原型模式.pdf

第第88章章

原型模式原型模式

主讲教师：程细柱韶关学院计算机系
本书主编：刘伟清华大学出版社
本章教学内容

原型模式
模式动机与定义
模式结构与分析
模式实例与解析
模式效果与应用
模式扩展
原型模式

模式动机
原型模式

模式动机
在面向对象系统中，使用原型模式来复制一个对象自
身，从而克隆出多个与原型对象一模一样的对象。
在软件系统中，有些对象的创建过程较为复杂，而且有
时候需要频繁创建，原型模式通过给出一个原型对象来
指明所要创建的对象的类型，然后用复制这个原型对象
的办法创建出更多同类型的对象，这就是原型模式的意
图所在。
原型模式
模式定义
原型模式(PrototypePattern)：原型模式是一种对象
创建型模式，用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。原型模式允许一个对象
再创建另外一个可定制的对象，无须知道任何创建的细
节。
原型模式的基本工作原理是通过将一个原型对象传给那
个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求
原型对象拷贝原型自己来实现创建过程。
原型模式

模式定义
PrototypePattern:Specifythekindofobjectsto
createusingaprototypicalinstance,andcreate
newobjectsbycopyingthisprototype.
Frequencyofuse:medium
原型模式

模式结构

ClientPrototype
-prototype:Prototypeprototype
-copy:Prototype+clone():Prototype
+operation()

ConcretePrototypeAConcretePrototypeB
......
copy=prototype.clone();+clone():Prototype+clone():Prototype
......

returncopyofself;
原型模式
模式结构
原型模式包含如下角色：
•Prototype：抽象原型类
•ConcretePrototype：具体原型类
•Client：客户类
原型模式
模式分析
在原型模式结构中定义了一个抽象原型类，所
有的Java类都继承自java.lang.Object，而
Object类提供一个clone()方法，可以将一个
Java对象复制一份。因此在Java中可以直接使
用Object提供的clone()方法来实现对象的克
隆，Java语言中的原型模式实现很简单。
能够实现克隆的Java类必须实现一个标识接口
Cloneable，表示这个Java类支持复制。如果
一个类没有实现这个接口但是调用了clone()方
法，Java编译器将抛出一个
CloneNotSupportedException异常。
原型模式
模式分析
示例代码：
publicclassPrototypeDemoimplementsCloneable
{
……
publicObjectclone()
{
Objectobject=null;
try{
object=super.clone();
}catch(CloneNotSupportedExceptionexception){
System.err.println("Notsupportcloneable");
}
returnobject;
}
……
}
原型模式

模式分析
通常情况下，一个类包含一些成员对象，在使
用原型模式克隆对象时，根据其成员对象是否
也克隆，原型模式可以分为两种形式：深克隆
和浅克隆。
原型模式
模式分析
浅克隆：仅仅复制所考虑的对象，不复制它所引用的成
员对象。
深克隆：两者都复制。

浅克隆浅克隆

深克隆深克隆
原型模式
模式分析
Java语言提供的clone()方法将对象复制了一份并返回
给调用者。一般而言，clone()方法满足：
(1)对任何的对象x，都有x.clone()!=x，即克隆
对象与原对象不是同一个对象。
(2)对任何的对象x，都有
x.clone().getClass()==x.getClass()，即克隆对
象与原对象的类型一样。
(3)如果对象x的equals()方法定义恰当，那么
x.clone().equals(x)应该成立。
原型模式
原型模式实例与解析
实例一：邮件复制（浅克隆）
•由于邮件对象包含的内容较多（如发送者、接收者、
标题、内容、日期、附件等），某系统中现需要提供
一个邮件复制功能，对于已经创建好的邮件对象，可
以通过复制的方式创建一个新的邮件对象，如果需要
改变某部分内