原型设计模式
- 什么是原型设计模式
- 原型设计模式应用场景
- 原型设计模式Demo
- 原型设计模式在Android源码中的应用
- 原型设计模式总结
参考：
- Android源码设计模式解析与实战
1.什么是原型设计模式
原型模式是一个创建型模式。用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。原型模式多用于创建复杂的或者构造耗时的实例，因为在这种情况下，复制一个已经存在的实例会更高效。
2.原型设计模式应用场景
- 类初始化需要消耗非常多的资源，这个资源包括数据、资源等，通过原型拷贝避免这些消耗
- 通过new 产生一个对象需要非常繁琐的数据准备和访问权限，这时可以使用原型模式
- 一个对象需要提供给其他对象进行访问和操作，而且各个调用者都有可能修改其数据，可以考虑使用原型拷贝多个对象供调用者使用，即保护性复制。
需要注意的是，通过实现Cloneable接口的原型模式在实现 clone 函数构造实例时并不一定比通过new 操作速度快，只有当通过new 操作比较耗时或者说成本比较高时，通过clone 方法才能获得效率上的提升。
3.原型设计模式Demo
这个例子中首先创建了一个文档对象WordDocument，这个文档中包含文字和图片。用户经过了长时间的编辑以后，打算对该文档进行进一步的编辑，但是这个编辑后的文档是否被采用并不确定。因此，为了安全起见，用户需要对当前文档拷贝一份，然后在文档副本上进行修改。
public class WordDocument implements Cloneable {
private String text;
private ArrayList<String> mImages = new ArrayList<>();
public WordDocument() {
}
@Override
protected WordDocument clone() {
try {
WordDocument wordDocument = (WordDocument) super.clone();
wordDocument.text = this.text;
wordDocument.mImages = this.mImages;
return wordDocument;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
public void showDocument() {
System.out.println("Text :" + text);
for (String str : mImages) {
System.out.println("String :" + str);
}
}
public String getText() {
return text;
}
public void setText(String text) {
this.text = text;
}
public ArrayList<String> getImages() {
return mImages;
}
public void setImages(ArrayList<String> mImages) {
this.mImages = mImages;
}
public void addImages(String image){
this.mImages.add(image);
}
}
通过WordDocument类模拟了文档中的基本元素：文字和图片。下面看Client 如何使用：
public class Client {
public static void main(String[] args){
System.out.println("--文档内容展示 begin--");
WordDocument wordDocument = new WordDocument();
wordDocument.setText("bob");
wordDocument.addImages("1");
wordDocument.showDocument();
System.out.println("--文档内容展示 end--");
System.out.println("--文档复制内容展示 begin--");
WordDocument wordDocument1 = wordDocument.clone();
wordDocument1.setText("bob1");
wordDocument1.addImages("44");
wordDocument1.showDocument();
System.out.println("--文档复制内容展示 end--");
System.out.println("--文档内容重新展示 begin--");
wordDocument.showDocument();
System.out.println("--文档内容重新展示 end--");
}
}
打印输入结果：
--文档内容展示 begin--
Text :bob
String :1
--文档内容展示 end--
--文档复制内容展示 begin--
Text :bob1
String :1
String :44
--文档复制内容展示 end--
--文档内容重新展示 begin--
Text :bob
String :1
String :44
--文档内容重新展示 end--
wordDocument1是由wordDocument.clone() 创建的，即 wordDocument1 是 wordDocument的备份，而修改了wordDocument1的内容也会影响wordDocument的内容。上述原型模式的实现实际上只是一个浅拷贝，这份拷贝实际上并不是将原始文档的所有字段都重新构造了一份，而是副本文档的字段引用原始文档的字段。
需要修改clone 的方法，该为深拷贝
@Override
protected WordDocument clone() {
try {
WordDocument wordDocument = (WordDocument) super.clone();
wordDocument.text = this.text;
wordDocument.mImages = (ArrayList<String>) this.mImages.clone();
return wordDocument;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
打印输入结果：
--文档内容展示 begin--
Text :bob
String :1
--文档内容展示 end--
--文档复制内容展示 begin--
Text :bob1
String :1
String :44
--文档复制内容展示 end--
--文档内容重新展示 begin--
Text :bob
String :1
--文档内容重新展示 end--
原型模式是比较简单的一个模式，它的核心问题就是对原始对象进行拷贝，为了减少错误，建议每次都进行深拷贝。
4.原型设计模式在Android源码中的应用
5.原型设计模式总结
5.1优点
在内存中二进制流进行拷贝，要比直接new 一个对象性能要好。
- 如果创建新的对象比较复杂时，可以利用原型模式简化对象的创建过程，同时也能提高效率
- 可以使用深拷贝保持原始对象的状态
- 原型模式提供了简化的创建结构
5.2缺点
直接在内存中进行拷贝，是不会执行构造函数的，减少了约束。优点是减少了约束，缺点也是减少了约束。
- 在实现深拷贝的时候可能需要比较复杂的代码
- 需要为每一个类配备一个clone 方法，而且这个clone 方法需要对类的整体功能进行考虑，这对全新的类来说并不困难，但对已有的类进行改造时，并不是一件容易的事，必须修改其源代码，违背了“开闭原则”。
