Шаблоны проектирования Zen Design Patterns — шаблоны прототипов
1: Определение шаблона прототипа
Используйте экземпляры прототипов, чтобы указать типы создаваемых объектов, и создавайте новые объекты, копируя эти прототипы.
По простоте паттерн «Прототип» уступает только паттерну «Одиночка» и паттерну «Итератор». Именно из-за своей простоты его можно использовать во многих сценариях.
Ядром режима прототипа является метод клонирования, с помощью которого объект копируется. Java предоставляет интерфейс Cloneable, указывающий, что объект можно копировать. Почему это называется «маркировкой»? Откройте справку JDK, чтобы узнать, что такое Cloneable. Метода нет.Этот интерфейс — просто метка.В JVM можно копировать только объекты с этой меткой. Итак, как мы можем преобразовать из «можно скопировать» в «можно скопировать»? Этот метод состоит в том, чтобы переопределить метод clone(). Да, вы правильно прочитали, это переопределить метод clone(). Взгляните на описанное выше в нашем методе клонирования класса Mail. Этот метод переопределяет метод объекта Object.
2. Преимущества режима прототипа
● Отличная производительность Режим прототипа представляет собой копию двоичного потока в памяти, которая имеет гораздо лучшую производительность, чем непосредственное создание нового объекта. Особенно, когда в цикле генерируется большое количество объектов, режим прототипа может лучше отразить его преимущества.
● Выход из ограничений конструктора Это одновременно и преимущество, и недостаток: при копировании непосредственно в память конструктор не будет выполнен (см. раздел 13.4). Преимущество состоит в том, что это уменьшает ограничения, а недостаток в том, что это также уменьшает ограничения, что необходимо учитывать в практических приложениях.
Третий: сценарии применения режима прототипа.
● Сценарии оптимизации ресурсов
Инициализация класса требует обработки большого количества ресурсов, включая данные, аппаратные ресурсы и т. д.
● Сценарии с требованиями к производительности и безопасности.
Если генерация объекта через new требует очень громоздкой подготовки данных или прав доступа, вы можете использовать шаблон прототипа.
● Сценарии, в которых объект имеет несколько модификаторов.
Когда объект должен быть доступен другим объектам и каждому вызывающему объекту может потребоваться изменить его значение, вы можете рассмотреть возможность использования шаблона прототипа для копирования нескольких объектов для использования вызывающим объектом. В реальных проектах шаблон прототипа редко появляется один. Обычно он появляется вместе с шаблоном фабричного метода. Объект создается с помощью метода клонирования, а затем передается вызывающему объекту с помощью фабричного метода. Режим прототипа интегрирован с Java и может использоваться каждым.
Четвертое: что следует отметить в режиме прототипа
构造函数不会被执行 Обратите внимание на неглубокий текст. Вы можете задаться вопросом, почему тип String можно использовать в классе Mail, не вызывая проблем, вызванных поверхностным копированием? Внутренние массивы и ссылочные объекты не копируются, а другие примитивные типы, такие как int, long, char и т. д., будут скопированы. но что касается типа String, Java хочет, чтобы вы думали о нем как о базовом типе. У него нет метода клонирования, а механизм обработки также совершенно особенный. Он создается в памяти только при необходимости через пул строк. При использовании нового string, читатели могут просто использовать String в качестве базового класса.
При использовании шаблона прототипа переменные-члены, на которые ссылаются, должны соответствовать двум условиям, чтобы они не были скопированы: во-первых, они являются переменными-членами класса, а не переменными внутри метода; во-вторых, они должны быть изменяемым ссылочным объектом, а не примитивный тип или неизменяемые объекты.
Другой способ реализации глубокого копирования — самостоятельно написать двоичный поток для управления объектом, а затем реализовать глубокую копию объекта. Если у вас есть время, вы можете реализовать его самостоятельно.
Рекомендуется не смешивать глубокое копирование и поверхностное копирование, особенно когда речь идет о наследовании классов. Ситуация, когда родительский класс имеет несколько ссылок, очень сложна. Рекомендуемое решение — реализовать глубокое и поверхностное копирование отдельно.
Пятое: клон и фианл — два врага
Ваша мечта реализовать глубокую копию была разбита угрозой конечного ключевого слова. Всегда есть способ. Давайте подумаем, как модифицировать этот метод: удалить последнее ключевое слово. Это самый удобный, безопасный и быстрый способ.
Если вы хотите использовать метод клонирования, не добавляйте ключевое слово Final к переменным-членам класса.
Шесть: лучшие практики шаблона прототипа
Это можно понять так: генерацию объекта можно не начинать с нуля, а можно клонировать непосредственно из объекта, уже имеющего определенный прототип, а затем модифицировать до объекта, необходимого для производства. Другими словами, чтобы произвести человека, вам не нужно расти с 1 года до 2 лет, а затем до 3 лет... Вы также можете напрямую найти человека, получить от него ДНК, а затем клонировать его. и напрямую измените его, чтобы ему исполнилось 30 лет! Режим прототипа, о котором мы говорим, имеет эту функцию.
Семь: пример шаблона-прототипа
【1】Шаблон режима прототипа
1 package com.javagpt.design;
2 /**
3 * 邮件
4 * @author javagpt
5 *
6 * 原型模式：（1）实现Cloneable接口
7 * （2）重写Object的clone方法
8 */
9 public class Mail implements Cloneable{
10
11 private String name;
12
13 private String context;
14
15 private String title;
16
17 private String address;
18
19
20 public Mail(String name, String context, String title, String address) {
21 super();
22 this.name = name;
23 this.context = context;
24 this.title = title;
25 this.address = address;
26 }
27
28
29 /**
30 * 克隆方法
31 */
32 @Override
33 protected Mail clone() throws CloneNotSupportedException {
34 Mail mail1=null;
35 mail1=(Mail) super.clone();
36 return mail1;
37 }
38
39
40 public String getName() {
41 return name;
42 }
43
44 public void setName(String name) {
45 this.name = name;
46 }
47
48 public String getContext() {
49 return context;
50 }
51
52 public void setContext(String context) {
53 this.context = context;
54 }
55
56 public String getTitle() {
57 return title;
58 }
59
60 public void setTitle(String title) {
61 this.title = title;
62 }
63
64 public String getAddress() {
65 return address;
66 }
67
68 public void setAddress(String address) {
69 this.address = address;
70 }
71
72
73 }
【2】Неглубокая копия
1 package com.javagpt.design;
2
3 import java.util.ArrayList;
4 import java.util.List;
5
6
7
8 /**
9 * 浅拷贝
10 * @author javagpt
11 * （1）JVM做了一个偷懒的拷贝动作,Object类提供的方法clone只是拷贝本对象,其对象内部的数组、引用对象等都不拷贝,还是指向原生对象
12 的内部元素地址,这种拷贝就叫做浅拷贝
13 *（2）非常不安全
14 *
15 */
16 public class Thing implements Cloneable {
17
18 private List<String> list=new ArrayList<String>();
19
20
21 @Override
22 protected Thing clone() throws CloneNotSupportedException {
23 Thing thing=null;
24 thing=(Thing) super.clone();
25 return thing;
26 }
27
28 public List<String> getList() {
29 return list;
30 }
31
32 public void setList(String a) {
33 this.list.add(a);
34 }
35
36
37 }
【3】Глубокое копирование
1 package com.javagpt.design;
2
3 import java.util.ArrayList;
4 import java.util.List;
5 /**
6 * 深层次拷贝
7 * （1）深拷贝还有一种实现方式就是通过自己写二进制流来操作对象,然后实现对象的深拷贝,这个大家有时间自己实现一下
8 * （2）深拷贝和浅拷贝建议不要混合使用,特别是在涉及类的继承时,父类有多个引用的情况就非常复杂,建议的方案是深拷贝和浅拷贝分开实现。
9 * @author javagpt
10 *
11 */
12 public class Thing2 implements Cloneable {
13 private ArrayList<String> list=new ArrayList<String>();
14
15
16 @Override
17 protected Thing2 clone() throws CloneNotSupportedException {
18 Thing2 thing2=null;
19 thing2=(Thing2) super.clone();
20 thing2.list=(ArrayList<String>) this.list.clone();
21 return thing2;
22 }
23
24 public List<String> getList() {
25 return list;
26 }
27
28 public void setList(String a) {
29 this.list.add(a);
30 }
31
32 }
【4】Тестирование клиента
1 package com.javagpt.design;
2
3 import java.util.List;
4
5
6 public class ClientTest {
7
8 public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
9 //test01();
10 //test02();
11 test03();
12 }
13
14 /**
15 * 原型模式：模板测试
16 * @throws CloneNotSupportedException
17 */
18 public static void test01() throws CloneNotSupportedException{
19 Mail mail=new Mail("javagpt", "go smx", "emailtojavagpt", "[email protected]");//ClientTest.main()com.javagpt.design.Mail@2a5330
20 System.out.println("ClientTest.main()"+mail.toString());
21 Mail mail2=mail.clone();
22 System.out.println("ClientTest.main()"+mail2.toString());//ClientTest.main()com.javagpt.design.Mail@18872380
23
24 }
25 /**
26 * 原型模式：浅拷贝
27 * @throws CloneNotSupportedException
28 */
29 public static void test02() throws CloneNotSupportedException{
30 Thing thing1=new Thing();
31 thing1.setList("小李");
32 Thing thing2=thing1.clone();
33 thing1.setList("小张");
34 List<String> t=thing1.getList();
35 List<String> t2=thing2.getList();
36 for (int i = 0; i < t.size(); i++) {
37 System.out.println("ClientTest.test02(t==>)"+t.get(i));
38 }
39 for (int i = 0; i < t2.size(); i++) {
40 System.out.println("ClientTest.test02(t2==>)"+t2.get(i));
41 }
42 //ClientTest.test02(t==>)小李
43 //ClientTest.test02(t==>)小张
44 //ClientTest.test02(t2==>)小李
45 //ClientTest.test02(t2==>)小张
46 }
47
48 /**
49 * 原型模式：深拷贝
50 * @throws CloneNotSupportedException
51 */
52 public static void test03() throws CloneNotSupportedException{
53 Thing2 thing2a=new Thing2();
54 thing2a.setList("小李");
55 Thing2 thing2b=thing2a.clone();
56 thing2a.setList("小张");
57 List<String> t=thing2a.getList();
58 List<String> t2=thing2b.getList();
59 for (int i = 0; i < t.size(); i++) {
60 System.out.println("ClientTest.test02(t==>)"+t.get(i));
61 }
62 for (int i = 0; i < t2.size(); i++) {
63 System.out.println("ClientTest.test02(t2==>)"+t2.get(i));
64 }
65 //ClientTest.test02(t==>)小李
66 //ClientTest.test02(t==>)小张
67 //ClientTest.test02(t2==>)小李
68 }
69 }
Тан Сяоу, основатель SenseTime, скончался в возрасте 55 лет. В 2023 году PHP застопорится. Wi-Fi 7 будет полностью доступен. в начале 2024 г. Дебют, в 5 раз быстрее, чем Wi-Fi 6. Система Hongmeng вот-вот станет независимой, и во многих университетах созданы «классы Hongmeng». Zhihui Стартап-компания Цзюня рефинансирует сумму, превышающую 600 миллионов юаней, а предварительная оценка составляет 3,5 миллиарда юаней. Версия Quark Browser для ПК начинает внутреннее тестирование AI code Assistant популярен, и рейтинги языков программирования высоки. Ничего не поделаешь Модем 5G и радиочастотная технология Mate 60 Pro далеко впереди MariaDB разделяет SkySQL и устанавливается как независимая компания Xiaomi отвечает на заявление Юй Чэндуна о плагиате со стороны HuaweiЭта статья опубликована на платформе блогов OpenWrite!