1. 概述
老实说 Aaron 想了半天要怎么给 Prototype 这个鬼畜的模式写个概述。因为在我有限的经验里，确实没有用到过这样的模式。但是作为创建型模式中很重要的一类，这边还是需要好好说明一下。
我们都知道可以用关键字 new 来指定类名生成实例，但是也有不适合通过指定类名来生成实例的情况，这个时候，我们的原型模式就要登场了。
原型模式的核心就是通过 Java 中的 clone 方法实现对实例的复制，来生成新的实例。它往往被应用在直接生成实例本身太过复杂的场景下。
2. 模式类图
3. 模式角色
Prototype （原型）
Prototype 角色负责定义用于复制现有实例来生产新实例的方法。
ConcretePrototype （具体的原型）
ConcretePrototype 角色负责实现复制现有实例来生产新实例的方法。
Client （使用者）
Client 角色负责使用复制实例的方法生成的新实例。
4. 代码示例
Product.java
Product 类扮演了 Prototype 的角色。继承了 java.lang.Cloneable 接口。
public abstract class Product implements Cloneable {
public abstract void use(String s);
public Product createClone(){
Product p = null;
try {
p = (Product)clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return p;
}
}
MessageBox.java
MessageBox 类扮演了 ConcretePrototype 的角色。是 Product 抽象类的一个实现。
public class MessageBox extends Product {
private char decochar;
public MessageBox(char decochar) {
this.decochar = decochar;
}
@Override
public void use(String s) {
int width = s.getBytes().length;
printLine(width);
System.out.println(decochar + " " + s + " " + decochar);
printLine(width);
System.out.println("");
}
private void printLine(int width) {
for (int i = 0; i < width + 4; i++) {
System.out.print(decochar);
}
System.out.println("");
}
}
UnderlinePen.java
UnderlinePen 类也扮演了 ConcretePrototype 的角色。是 Product 抽象类的一个实现。
public class UnderlinePen extends Product {
private char ulchar;
public UnderlinePen(char ulchar) {
this.ulchar = ulchar;
}
@Override
public void use(String s) {
int width = s.getBytes().length;
System.out.println("\"" + s + "\"");
printUnderLine(width);
}
private void printUnderLine(int width) {
System.out.print(" ");
for (int i = 0; i < width; i++) {
System.out.print(ulchar);
}
System.out.print(" ");
System.out.println("");
}
}
Manager.java
Manager 类扮演了 Client 的角色。在这个例子中，register 方法将 Product 接口的实现类注册到一个 Map 中，create 方法将调用某个 Product 接口的实现类的 createClone 方法创建这个实例的备份。
public class Manager {
private Map showcase = new HashMap<>();
public void register(String protoName, Product proto) {
this.showcase.put(protoName, proto);
}
public Product create(String protoName) {
Product p = (Product) this.showcase.get(protoName);
return p.createClone();
}
}
Main.java
最后在 Main 方法中生成 Manager 的实例，在 Manager 的实例中注册 MessageBox 和 UnderlinePen 的实例。然后通过 create 方法克隆出 MessageBox 和 UnderlinePen 的实例。
public class Main {
private static final String STRONG_MESSAGE = "strong message";
private static final String WARN_MESSAGE = "warn message box";
public static void main(String[] args) {
Manager manager = new Manager();
UnderlinePen upen = new UnderlinePen('-');
MessageBox mbox = new MessageBox('*');
manager.register(STRONG_MESSAGE, upen);
manager.register(WARN_MESSAGE, mbox);
Product p1 = manager.create(STRONG_MESSAGE);
p1.use("Hello world");
Product p2 = manager.create(WARN_MESSAGE);
p2.use("Hello world");
}
}
5. 延展阅读
clone 方法在哪里定义？
细心的同学可能会发现，Product 抽象类虽然实现了 Cloneable 接口，但事实上并没有实现它的任何方法，而是直接调用了 clone() 方法。这是为什么呢？
因为提到 Cloneable 接口，很容易让人有一个误区，认为 clone 方法是声明在 Cloneable 接口中的。 但实际上， clone 方法是定义在 java.lang.Object 中的，所以所有的 Java 类都继承了 clone 方法。
Cloneable 接口中并没有声明任何方法。它只是被用来标记“可以使用 clone 方法进行复制”的。这样的接口被称为标记接口( marker interface )。
