Java原型模式

原型模式指在建立重複物件的同時保持效能。 這種型別的設計模式屬於建立模式，因為此模式提供了建立物件的最佳方法之一。

這個模式涉及實現一個原型介面，它只建立當前物件的克隆。有時直接建立物件時使用這種模式是昂貴的。例如，在昂貴的資料庫操作之後建立物件。因此我們可以快取物件，在下一個請求時返回其克隆，並在需要時更新資料庫，從而減少資料庫呼叫。

實現範例

我們將建立一個抽象類Shape和擴充套件Shape類的具體類。 在下一步中定義ShapeCache類，在Hashtable中儲存形狀（Shape）物件，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物件。實現結構圖如下所示 -

第1步

建立一個實現Clonable介面的抽象類。

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

建立擴充套件上述類的具體類。

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

建立一個類來獲取具體的類，並將它們儲存在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類來獲取儲存在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，執行上面的程式碼得到以下結果 -

Shape : Circle
Shape : Square
Shape : Rectangle