【設計模式】—— 原型模式Prototype

　　前言：【模式總覽】——————————by xingoo

　　模式意圖

　　由於有些時候，需要在運行時指定對象時哪個類的實例，此時用工廠模式就有些力不從心了。通過原型模式就可以通過拷貝函數clone一個原有的對象，給現在的對象使用，從而創建更多的同類型的對象。

　　模式結構

　　【簡單原型模式】用於原型的版本不多的時候

　　【登記模式的原型模式】如果原型的實現很多種版本，那么通過一個登記管理類，可以方便的實現原型的管理。

　　Prototype 原型接口，定義原型的結構。

　　ConcretePrototype 原型的具體實現。

　　Client 使用類，創建一個原型，創建一個引用，可以隨意指定要引用的實現類。

　　PrototypeManager 原型的管理器，里面含有一個Map，用來保存原型的實例對象。

　　使用場景

　　1 當需要在運行時指定對象的實現類時。

　　2 當一個類的實例只能有集中狀態的一種時。（這個沒怎么理解）

　　代碼結構

　　【簡單原型模式】

package com.xingoo.test;

interface Prototype{
    public Object clone();
}
class ConcretePrototype1 implements Prototype{
    public Object clone() {
        Prototype prototype = new ConcretePrototype1();
        return prototype;
    }
}
class ConcretePrototype2 implements Prototype{
    public Object clone(){
        Prototype prototype = new ConcretePrototype2();
        return prototype;
    }
}
public class Client{
    public static void main(String[] args){
        Prototype p1 = new ConcretePrototype1();
        System.out.println("p1 "+p1);
        
        Prototype p2 = new ConcretePrototype2();
        System.out.println("p2 "+p2);
        
        Prototype prototype = (Prototype)p1.clone();
        System.out.println("prototype "+prototype);
        prototype = (Prototype)p2.clone();
        System.out.println("prototype "+prototype);
    }
}

　　運行結果

p1 com.xingoo.test.ConcretePrototype1@1fb8ee3
p2 com.xingoo.test.ConcretePrototype2@14318bb
prototype com.xingoo.test.ConcretePrototype1@ca0b6
prototype com.xingoo.test.ConcretePrototype2@10b30a7

　　【登記模式的原型模式】

package com.xingoo.test1;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
 * 原型的接口
 * @author xingoo
 */
interface Prototype{
    public Prototype clone();
}
/**
 * 具體的實現類1
 * @author xingoo
 *
 */
class ConcretePrototype1 implements Prototype{
    public Prototype clone() {
        Prototype prototype = new ConcretePrototype1();
        return prototype;
    }
}
/**
 * 具體的實現類2
 * @author xingoo
 *
 */
class ConcretePrototype2 implements Prototype{
    public Prototype clone(){
        Prototype prototype = new ConcretePrototype2();
        return prototype;
    }
}
/**
 * 原型的管理器
 * @author xingoo
 *
 */
class PrototypeManager{
    /**
     * 用於保存原型的實例
     */
    private static Map<String,Prototype> map = new HashMap<String,Prototype>();
    /**
     * 靜態方法創建構造函數，避免外部類調用
     */
    private PrototypeManager(){
    }
    /**
     * 添加原型
     * @param protoName 原型的名字
     * @param prototype 原型的實例
     */
    public synchronized static void setPrototype(String protoName,Prototype prototype){
        map.put(protoName, prototype);
    }
    /**
     * 獲得原型
     * @param protoName 原型的名字
     * @return 返回原型的實例
     * @throws Exception 如果找不到，則跑出找不到異常
     */
    public synchronized static Prototype getPrototype(String protoName) throws Exception{
        Prototype prototype = map.get(protoName);
        if(prototype == null){
            throw new Exception("no "+protoName+" in Manager");
        }
        return prototype;
    }
    /**
     * 從管理器中刪除原型的實例
     * @param protoName 原型的名字
     */
    public synchronized static void removedPrototype(String protoName){
        map.remove(protoName);
    }
}
/**
 * 原型的使用者
 * @author xingoo
 *
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args){
        try{
            /**
             * 創建一種原型的實現，放入管理器中
             */
            Prototype p1 = new ConcretePrototype1();
            System.out.println("p1 "+p1);
            PrototypeManager.setPrototype("MyPrototype", p1);
            
            Prototype prototype1 = PrototypeManager.getPrototype("MyPrototype").clone();
            System.out.println("prototype1 "+prototype1);
            /**
             * 切換成另一種原型的實現，修改管理器中的對象
             */
            Prototype p2 = new ConcretePrototype1();
            System.out.println("p2 "+p2);
            PrototypeManager.setPrototype("p1", p2);
            
            Prototype prototype2 = PrototypeManager.getPrototype("MyPrototype").clone();
            System.out.println("prototype2 "+prototype2);
            /**
             * 注銷該原型實現，對象使用后，觀察情況
             */
            PrototypeManager.removedPrototype("MyPrototype");
            
            Prototype prototype3 = PrototypeManager.getPrototype("MyPrototype").clone();
            System.out.println("prototype3 "+prototype3);
            
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

　　運行結果

p1 com.xingoo.test1.ConcretePrototype1@116ab4e
prototype1 com.xingoo.test1.ConcretePrototype1@129f3b5
p2 com.xingoo.test1.ConcretePrototype1@13f3045
prototype2 com.xingoo.test1.ConcretePrototype1@17a29a1
java.lang.Exception: no MyPrototype in Manager
    at com.xingoo.test1.PrototypeManager.getPrototype(Client.java:66)
    at com.xingoo.test1.Client.main(Client.java:109)