一.定義

原型模式(Prototype Pattern)的簡單程度僅次于單例模式和迭代器模式。正是由于簡單，使用的場景才非常地多，其定義如下:
Specify the kinds of objects to create using a prototypical instance, and create new objects by copyingthis prototype.(用原型實例指定創(chuàng)建對象的種類，并且通過拷貝這些原型創(chuàng)建新的對象。)

實際的類圖模板如下:

原型模式的通用源碼如下:

實現(xiàn)一個接口，然后重寫clone方法，就完成了原型模式!

二.例子

用一個個性化服務(wù)賬單,來說明什么是原型模式,看一則小故事.
現(xiàn)在電子賬單越來越流行了，比如你的信用卡，每到月初的時候銀行就會發(fā)–份電子郵件給你，說你這個月消費了多少，什么時候消費的，積分是多少等，這是每個月發(fā)一次。還有一種也是銀行發(fā)的郵件你肯定非常有印象:廣告信，現(xiàn)在各大銀行的信用卡部門都在拉攏客戶，電子郵件是一種廉價、快捷的通信方式，你用紙質(zhì)的廣告信那個費用多高呀，比如我行今天推出一個信用卡刷卡抽獎活動，通過電子賬單系統(tǒng)可以一個晚上發(fā)送給600萬客戶，為什么要用電子賬單系統(tǒng)呢?直接找個發(fā)垃圾郵件的工具不就解決問題了嗎?是個好主意，但是這個方案在金融行業(yè)是行不通的，為什么?因為銀行發(fā)送該類郵件是有要求的:

• 個性化服務(wù)
  一般銀行都要求個性化服務(wù)，發(fā)過去的郵件上總有一些個人信息吧，比如“XX先生”，“XX女士”等。
• 遞送成功率
  郵件的遞送成功率有一定的要求，由于大批量地發(fā)送郵件會被接收方郵件服務(wù)器誤認(rèn)是垃圾郵件，因此在郵件頭要增加一些偽造數(shù)據(jù)，以規(guī)避被反垃圾郵件引擎誤認(rèn)為是垃圾郵件。

從這兩方面考慮廣告信的發(fā)送也是電子賬單系統(tǒng)（電子賬單系統(tǒng)一般包括:賬單分析、賬單生成器、廣告信管理、發(fā)送隊列管理、發(fā)送機(jī)、退信處理、報表管理等)的一個子功能，我們今天就來考慮一下廣告信這個模塊是怎么開發(fā)的。那既然是廣告信，肯定需要一個模版，然后再從數(shù)據(jù)庫中把客戶的信息一個一個地取出，放到模板中生成一份完整的郵件，然后扔給發(fā)送機(jī)進(jìn)行發(fā)送處理，類圖如圖所示

廣告模板代碼

郵件類代碼


Mail類就是一個業(yè)務(wù)對象，雖然比較長，還是比較簡單的。我們再來看業(yè)務(wù)場景類是如何對郵件繼續(xù)處理的，代碼如下:

由于是隨機(jī)數(shù)，每次運行都有所差異，不管怎么樣，我們這個電子賬單發(fā)送程序是編寫出來了，也能正常發(fā)送。我們再來仔細(xì)地想想，這個程序是否有問題?Look here，這是一個線程在運行，也就是你發(fā)送的是單線程的，那按照一封郵件發(fā)出去需要0.02秒（夠小了，你還要到數(shù)據(jù)庫中取數(shù)據(jù)呢)，600萬封郵件需要33個小時，也就是一個整天都發(fā)送不完，今天的不發(fā)送完，明天的賬單又產(chǎn)生了，日積月累，激起甲方人員一堆抱怨，那怎么辦?
好辦，把sendMail修改為多線程，但是只把sendMail修改為多線程還是有問題的呀，產(chǎn)生第一封郵件對象，放到線程1中運行，還沒有發(fā)送出去，線程2也啟動了，直接就把郵件對象mail的收件人地址和稱謂修改掉了，線程不安全了。說到這里，你會說這有N多種解決辦法，其中一種是使用一種新型模式來解決這個問題:通過對象的復(fù)制功能來解決這個問題，類圖稍作修改，如圖所示

修改后的郵件類


修改后的場景類

運行結(jié)果不變，一樣完成了電子廣告信的發(fā)送功能，而且sendMail即使是多線程也沒有關(guān)系。注意，看Client類中的粗體字mail.clone()這個方法，把對象復(fù)制一份，產(chǎn)生一個新的對象，和原有對象一樣，然后再修改細(xì)節(jié)的數(shù)據(jù)，如設(shè)置稱謂、設(shè)置收件人地址等。這種不通過new關(guān)鍵字來產(chǎn)生一個對象，而是通過對象復(fù)制來實現(xiàn)的模式就叫做原型模式。

三.結(jié)論

優(yōu)點

• 性能優(yōu)良
  原型模式是在內(nèi)存二進(jìn)制流的拷貝，要比直接new一個對象性能好很多，特別是要在一個循環(huán)體內(nèi)產(chǎn)生大量的對象時，原型模式可以更好地體現(xiàn)其優(yōu)點。
• 逃避構(gòu)造函數(shù)的約束
  這既是它的優(yōu)點也是缺點，直接在內(nèi)存中拷貝，構(gòu)造函數(shù)是不會執(zhí)行的,優(yōu)點就是減少了約束，缺點也是減少了約束，需要大家在實際應(yīng)用時考慮。

使用場景

• 資源優(yōu)化場景
  類初始化需要消化非常多的資源，這個資源包括數(shù)據(jù)、硬件資源等。
• 性能和安全要求的場景
  通過new產(chǎn)生一個對象需要非常繁瑣的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備或訪問權(quán)限，則可以使用原型模式。
• 一個對象多個修改者的場景
  一個對象需要提供給其他對象訪問，而且各個調(diào)用者可能都需要修改其值時，可以考慮使用原型模式拷貝多個對象供調(diào)用者使用。

在實際項目中，原型模式很少單獨出現(xiàn)，一般是和工廠方法模式一起出現(xiàn)，通過clone的方法創(chuàng)建一個對象，然后由工廠方法提供給調(diào)用者。原型模式已經(jīng)與Java融為一體，大家可以隨手拿來使用。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-492177.html

到了這里，關(guān)于軟件設(shè)計模式之原型模式的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！