Java原型模式

原型模式指在创建重复对象的同时保持性能。 这种类型的设计模式属于创建模式，因为此模式提供了创建对象的最佳方法之一。

这个模式涉及实现一个原型接口，它只创建当前对象的克隆。有时直接创建对象时使用这种模式是昂贵的。例如，在昂贵的数据库操作之后创建对象。因此我们可以缓存对象，在下一个请求时返回其克隆，并在需要时更新数据库，从而减少数据库调用。

实现实例

我们将创建一个抽象类Shape和扩展Shape类的具体类。 在下一步中定义ShapeCache类，在Hashtable中存储形状（Shape）对象，并在请求时返回其克隆。

PrototypPatternDemo这是一个演示类，将使用ShapeCache类来获取一个Shape对象。实现结构图如下所示 -

第1步

创建一个实现Clonable接口的抽象类。

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;   }}
Java

第2步

创建扩展上述类的具体类。

Rectangle.java

public class Rectangle extends Shape {   public Rectangle(){     type = "Rectangle";   }   @Override   public void draw() {      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");   }}
Java

Square.java

public class Square extends Shape {   public Square(){     type = "Square";   }   @Override   public void draw() {      System.out.println("Inside Square::draw() method.");   }}
Java

Circle.java

public class Circle extends Shape {   public Circle(){     type = "Circle";   }   @Override   public void draw() {      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");   }}
Java

第3步

创建一个类来获取具体的类，并将它们存储在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);   }}
Java

第4步

PrototypePatternDemo使用ShapeCache类来获取存储在Hashtable中的形状（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());           }}
Java

第5步

验证输出，执行上面的代码得到以下结果 -

Shape : CircleShape : SquareShape : Rectangle