原始模型模式

通过原型对象来指明要创建的对象的类型，然后用复制这个原型对象的办法创建出更多同类型的对象。

 

原始模型模式有两种表现形式：

第一种是简单形式

这种形式涉及三个角色：

1.客户角色（Client）：客户类提出创建对象的请求

2.抽象原型角色(Prototype)：抽象角色，通常由一个Java接口或Java抽象类实现。此角色给出所有具体原型所需的接口

3.具体原型(Concrete Prototype):被复制的对象。此角色需要实现抽象的原型角色所要求的接口。

 

//客户端
public class Client {
    
    private Prototype prototype;
    
    public  void operation(Prototype example) {
        Prototype p =(Prototype)example.clone();
    }

}
//抽象原型
interface Prototype extends Cloneable{
    public Object clone();
}

class ConcretePrototype implements Prototype{
    public Object clone(){
        try{
            return super.clone();
        }catch (CloneNotSupportedException e) {
            return null;
        }
    }
}

第二种是登记形式

它有如下角色：

1.客户端（Client）角色：客户端类向管理员提出创建对象的请求

2.抽象原型（Prototype）角色：通常由一个接口或抽象实现。此角色给出所有具体原型类所需要的接口

3.具体原型角色（Concrete Prototype）：被复制的对象。需要实现抽象的原型角色所要求的接口

4.原型管理器（Prototype Manager）角色：创建具体原型类的对象，并记录每一个被创建的对象。

 

 

public class Client2 {
    
    private PrototypeManager mgr;
    private Prototype prototype;
    
    public void registerPrototype(){
        prototype = new ConcretePrototype();
        Prototype copytype = (Prototype)prototype.clone();
        mgr.add(copytype);
    }

}
//抽象原型角色
interface Prototype extends Cloneable{
    public Object clone();
}

class ConcretePrototype implements Prototype{
    public synchronized Object clone(){
        Prototype temp = null;
        try{
            temp = (Prototype)super.clone();
            return temp;
        }catch(CloneNotSupportedException e){
            System.out.println("Clone failed");
        }finally{
            return temp;
        }
    }
}

class PrototypeManager{
    private Vector objects = new Vector();
    //增加一个新的对象
    public void add(Prototype object){
        objects.add(object);
    }
    //取出一个对象
    public Prototype get(int i){
        return (Prototype)objects.get(i);
    }
    //取出集合的大小
    public int getSize(){
        return objects.size();
    }

}

这两种形式各有长短处：

如果需要创建的原型对象数目较少而且比较固定的话，可以采取第一种形式，也即简单形式的原始模式。在这种情况下，原型对象的引用可以由客户端自己保存。

如果要创建的原型对象数目不固定的话，可以采取第二种形式，也即登记形式的原始模型模式。在这种情况下，客户端并不保存以原型的引用，这个任务交给管理员对象。在复制一个原型对象之前，客户端可以查看管理员对象是否已经有一个满足要求的原型对象。如果有，可以直接从管理员类取得这个对象的引用;如果没有，客户端就需要自行复制些原型对象。

 

什么情况下使用原型模式：

假设一个系统的产品类是动态加载的，而且产品类具有一定的等级结构。这个时候如果采取工厂模式的话，工厂类就不得不具有一个相应的等级结构。而产品类的等级结构一旦变化，工厂类的等级结构就不得不有一个相应的变化。这对于产品结构可能会有经常性变化系统来说，采用工厂模式就有不便之处。这时如果采取原始模型模式，给每一个产品类配备一个克隆方法（大多数时候只需要给产品等级结构的根类配备一个克隆方法），便可以避免使用工厂模式所带来的具有固定等级结构的工厂类。

 

原型模式的优缺点：

抽象工厂模式有许多与原始模型模式和建造模式相同的效果，包括客户端不知道具体产品类，而只知道抽象产品类，客户端不需要知道这么多的具体产品名称。如果有新的产品类加入，客户端不需要进行改造就可以直接使用。

原始模型模式有其特有的优点：

1.原始模型模式允许动态地增加或减少产品类。由于创建产品类实例的方法是产品类内部具有的，因此，增加新产品对整个结构没有影响

2.原始模型模式提供简化的创建结构。工厂方法模式常常需要有一个与产品类等级结构相同的等级结构，而原始模型模式就不需要这样。对于java来说，原始模型模式又有其特有的方便之处，因为java语言天生就将原始模型模式设计到了语言模型里。善于利用原始模型模式和java语言的特点，可以事半功倍。

3.具有给一个应用软件动态加载新功能的能力。如一个分析web服务器的记录文件的应用 软件，针对每一种记录文件格式，都可以由一个相就的“格式类”负责。如果出现了应用软件所不支持的新的web服务器，只需要提供一个格式类的克隆，并在客户端登记即可，而不必给每个软件的用户提供一个全新的软件包。

4.产品类不需要非得有任何事先确定的等级结构，因为原始模型模式适用于任何的等级结构。

    原始模型模式最主要的缺点就是每一个类都必须配备一个克隆方法。配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对于全新的类来说不是很难，而对于已经有的类不一定很容易，特别是当一个类引用不支持串行化的间接对象，或者引用含有循环结构的时候。

 

另外在深复制中，什么样的类不适合串行化？

一般满足下面4个条件中一个就不应当串行化：

1.一个类与本地代码有紧密的关系

2.对象的内部状态依赖于Java虚拟机或运行环境，从而在每一次运行时这个状态都有可能不同。如java.lang.Thread,java.io.InputStream.java.io.FileDescriptor.

3.串行化可能带来潜在的安全隐患。如java.lang.SecurityManager

4.一个类仅仅是一些静态方法的存放地，并没有任何的内部状态。如java.lang.Math