Spezifische Analyse von Prototypmustern in Java-Entwurfsmustern

In diesem Artikel wird hauptsächlich der Prototypmodus des Entwurfsmusters vorgestellt. Der Herausgeber findet ihn recht gut. Jetzt werde ich ihn mit Ihnen teilen und als Referenz verwenden. Folgen wir dem Editor und werfen wir einen Blick darauf.

Definition: Verwenden Sie Prototypinstanzen, um die zu erstellenden Objekttypen anzugeben, und erstellen Sie neue Objekte, indem Sie diese Prototypen kopieren.

Typ: Klassenmuster erstellen

Klassendiagramm:

Das Prototypmuster wird hauptsächlich zum Kopieren von Objekten verwendet. Sein Kern ist die Prototypklasse Prototype im Klassendiagramm. Die Prototype-Klasse muss die folgenden zwei Bedingungen erfüllen:

• Implementieren Sie die Cloneable-Schnittstelle. In der Java-Sprache gibt es eine klonbare Schnittstelle, die nur eine Funktion hat: Sie benachrichtigt die virtuelle Maschine zur Laufzeit darüber, dass die Klonmethode sicher für Klassen verwendet werden kann, die diese Schnittstelle implementieren. In der Java Virtual Machine können nur Klassen kopiert werden, die diese Schnittstelle implementieren, andernfalls wird zur Laufzeit eine CloneNotSupportedException geworfen.

• Überschreiben Sie die Klonmethode in der Object-Klasse. In Java ist die Object-Klasse die übergeordnete Klasse. Es gibt eine Klonmethode, die zum Zurückgeben einer Kopie des Objekts verwendet wird. Ihr Gültigkeitsbereich ist jedoch geschützt und kann daher nicht von normalen Klassen aufgerufen werden , Die Prototype-Klasse muss geklont werden Der Umfang der Methode wird in den öffentlichen Typ geändert.

Das Prototypmuster ist ein relativ einfaches Muster und sehr leicht zu verstehen. Durch die Implementierung einer Schnittstelle und das Umschreiben einer Methode wird das Prototypmuster vervollständigt. In praktischen Anwendungen treten Prototypmuster selten allein auf. Seine Prototypenklasse Prototype wird oft mit anderen Mustern vermischt und oft durch abstrakte Klassen ersetzt.

Implementierungscode:

class Prototype implements Cloneable { 
  public Prototype clone(){ 
    Prototype prototype = null; 
    try{ 
      prototype = (Prototype)superclone(); 
    }catch(CloneNotSupportedException e){ 
      e.printStackTrace(); 
    } 
    return prototype;  
  } 
} 
 
class ConcretePrototype extends Prototype{ 
  public void show(){ 
    System.out.println("原型模式实现类"); 
  } 
} 
 
public class Client { 
  public static void main(String[] args){ 
    ConcretePrototype cp = new ConcretePrototype(); 
    for(int i=0; i< 10; i++){ 
      ConcretePrototype clonecp = (ConcretePrototype)cpclone(); 
      clonecp.show(); 
    } 
  } 
}

Vorteile und anwendbare Szenarien des Prototypmodus

Die Verwendung des Prototypmodus zum Erstellen eines Objekts ist in der Leistung viel besser als das direkte Erstellen eines Objekts, da die Klonmethode der Object-Klasse eine lokale Methode ist, die den Binärstrom direkt im Speicher bearbeitet, insbesondere beim Kopieren Bei großen Objekten ist die Leistung sehr offensichtlich.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung des Prototypmusters besteht darin, dass es die Erstellung von Objekten vereinfacht und das Erstellen von Objekten so einfach macht wie das Kopieren und Einfügen beim Bearbeiten eines Dokuments.

Aufgrund der oben genannten Vorteile können Sie die Verwendung des Prototypmusters in Betracht ziehen, wenn Sie wiederholt ähnliche Objekte erstellen müssen. Wenn Sie beispielsweise ein Objekt innerhalb eines Schleifenkörpers erstellen müssen, der Objekterstellungsprozess komplex ist oder viele Schleifen vorhanden sind, kann die Verwendung des Prototypmusters nicht nur den Erstellungsprozess vereinfachen, sondern auch die Gesamtleistung des Systems verbessern viel.

Hinweise zum Prototypmuster

• Das Kopieren eines Objekts mithilfe des Prototypmusters ruft nicht den Konstruktor der Klasse auf. Da das Kopieren des Objekts durch Aufrufen der Klonmethode der Object-Klasse abgeschlossen wird, werden die Daten direkt in den Speicher kopiert, sodass der Konstruktor der Klasse nicht aufgerufen wird. Der Code im Konstruktor wird nicht nur nicht ausgeführt, sondern auch die Zugriffsberechtigungen sind für den Prototypenmodus ungültig. Erinnern Sie sich an das Singleton-Muster? Im Singleton-Modus kann ein Singleton implementiert werden, solange die Zugriffsberechtigung des Konstruktors auf privat gesetzt ist. Die Klonmethode ignoriert jedoch direkt die Berechtigungen der Konstruktormethode. Daher steht der Singleton-Modus im Konflikt mit dem Prototyp-Modus und sollte daher bei der Verwendung besonders beachtet werden.

• Tiefe Kopie und flache Kopie. Die Klonmethode der Object-Klasse kopiert nur die grundlegenden Datentypen im Objekt. Arrays, Containerobjekte, Referenzobjekte usw. werden nicht kopiert. Wenn Sie Deep Copy implementieren möchten, müssen Sie das Array, das Containerobjekt, das Referenzobjekt usw. im Prototypmodus separat kopieren. Zum Beispiel:

public class Prototype implements Cloneable { 
  private ArrayList list = new ArrayList(); 
  public Prototype clone(){ 
    Prototype prototype = null; 
    try{ 
      prototype = (Prototype)superclone(); 
      prototype.list = (ArrayList) this.list.clone(); 
    }catch(CloneNotSupportedException e){ 
      e.printStackTrace(); 
    } 
    return prototype;  
  } 
}

Da ArrayList kein Basistyp ist, wird die Mitgliedsvariablenliste nicht kopiert. Wir müssen eine tiefe Kopie implementieren Glücklicherweise implementieren die meisten von Java bereitgestellten Containerklassen die Cloneable-Schnittstelle. Daher ist die Implementierung von Deep Copy nicht besonders schwierig.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonSpezifische Analyse von Prototypmustern in Java-Entwurfsmustern. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!