原型模式
13、原型模式(原型设计模式)详解
13、原型模式(原型设计模式)详解原型模式的定义与特点原型(Prototype)模式的定义如下:⽤⼀个已经创建的实例作为原型,通过复制该原型对象来创建⼀个和原型相同或相似的新对象。
在这⾥,原型实例指定了要创建的对象的种类。
⽤这种⽅式创建对象⾮常⾼效,根本⽆须知道对象创建的细节。
例如,Windows 操作系统的安装通常较耗时,如果复制就快了很多。
在⽣活中复制的例⼦⾮常多,这⾥不⼀⼀列举了。
原型模式的优点:⾃带的原型模式基于内存⼆进制流的复制,在性能上⽐直接 new ⼀个对象更加优良。
可以使⽤深克隆⽅式保存对象的状态,使⽤原型模式将对象复制⼀份,并将其状态保存起来,简化了创建对象的过程,以便在需要的时候使⽤(例如恢复到历史某⼀状态),可辅助实现撤销操作。
原型模式的缺点:需要为每⼀个类都配置⼀个 clone ⽅法clone ⽅法位于类的内部,当对已有类进⾏改造的时候,需要修改代码,违背了开闭原则。
当实现深克隆时,需要编写较为复杂的代码,⽽且当对象之间存在多重嵌套引⽤时,为了实现深克隆,每⼀层对象对应的类都必须⽀持深克隆,实现起来会⽐较⿇烦。
因此,深克隆、浅克隆需要运⽤得当。
原型模式的结构与实现由于 Java 提供了对象的 clone() ⽅法,所以⽤ Java 实现原型模式很简单。
1. 模式的结构原型模式包含以下主要⾓⾊。
1. 抽象原型类:规定了具体原型对象必须实现的接⼝。
2. 具体原型类:实现抽象原型类的 clone() ⽅法,它是可被复制的对象。
3. 访问类:使⽤具体原型类中的 clone() ⽅法来复制新的对象。
其结构图如图 1 所⽰。
图1 原型模式的结构图2. 模式的实现原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆。
浅克隆:创建⼀个新对象,新对象的属性和原来对象完全相同,对于⾮基本类型属性,仍指向原有属性所指向的对象的内存地址。
深克隆:创建⼀个新对象,属性中引⽤的其他对象也会被克隆,不再指向原有对象地址。
原型模式原理
原型模式原理
原型模式是一种创建对象的设计模式,它通过复制现有的对象来创建新的对象,而不是通过传统的构造函数来创建对象。
这种模式的核心思想是利用一个原型对象来实现对象的复制,从而避免了重复创建对象的过程。
在原型模式中,有一个原型对象和一个具体的子类。
子类通过实现原型对象的接口来继承原型对象的行为。
当需要创建一个新的对象时,可以通过复制原型对象来创建一个新的对象。
这个新的对象具有与原型对象相同的属性和行为,但它是一个独立的对象,不是原型对象的副本。
原型模式的优点是可以提高系统的性能和效率,减少对象的创建和销毁。
因为新对象是通过复制现有的对象来创建的,所以不需要执行复杂的构造函数和初始化过程。
此外,原型模式还可以实现对象的动态扩展和修改,因为新对象可以在运行时通过复制原型对象来创建。
原型模式的缺点是需要额外的内存来存储原型对象,并且在复制对象时可能会导致性能损失。
此外,如果对象的状态比较复杂,复制对象可能会比较耗时。
在实际应用中,原型模式通常用于创建大量相似的对象,例如在游戏开发中创建大量的游戏角色。
它也可以用于实现一些复杂的对象创建过程,例如在图像处理中创建图像的副本。
总之,原型模式是一种简单而有效的对象创建模式,它可以提高系统的性能和效率,并且可以实现对象的动态扩展和修改。
但是,在使用原型模式时需要注意对象的复制过程和内存消耗。
面向对象设计的基本原则和模式
面向对象设计的基本原则和模式面向对象设计是一种软件开发的方法论,它将现实世界中的事物抽象成对象,然后通过对象之间的交互来完成软件系统的设计和开发。
面向对象设计的基本原则和模式是其核心,它们是设计和开发高质量、可维护、可扩展软件系统的基石。
本文将会首先介绍面向对象设计的基本原则,然后再介绍面向对象设计的基本模式。
一、面向对象设计的基本原则面向对象设计的基本原则是一些通用的、普遍适用的软件设计规则,它们有助于设计出高质量、可维护、可扩展的软件系统。
下面是面向对象设计的基本原则:1.单一责任原则(SRP)单一责任原则是面向对象设计的一个基本原则,它规定一个类应该只有一个引起它变化的原因。
换句话说,一个类应该只有一个职责。
这样可以降低类的复杂度,使得类更容易理解、维护和重用。
2.开放-封闭原则(OCP)开放-封闭原则是指一个软件实体(类、模块、函数等)应该对扩展开放,对修改封闭。
这意味着当需要改变一个软件实体的行为时,不应该修改它的源代码,而是应该通过扩展它来实现。
3.里氏替换原则(LSP)里氏替换原则是指一个子类型(派生类)必须能够替换掉它的父类型(基类)而不影响系统的功能性和可靠性。
这意味着一个接口实现的任何地方都可以被子类型替换。
4.依赖倒置原则(DIP)依赖倒置原则是指高层模块不应该依赖于低层模块,二者都应该依赖于抽象。
具体来说就是,抽象不应该依赖于细节,而细节应该依赖于抽象。
5.接口隔离原则(ISP)接口隔离原则是指一个类不应该依赖它不需要的接口,换句话说,一个类应该尽可能多地使用它所需要的接口,而不是多余的接口。
6.迪米特原则(LoD)迪米特原则是指一个对象应该尽可能少地了解其他对象,它应该只与其直接的朋友通信。
这可以降低对象之间的耦合度,使得系统更易于维护和扩展。
以上就是面向对象设计的基本原则,它们是设计和开发高质量、可维护、可扩展软件系统的重要指导。
下面我们将介绍面向对象设计的基本模式。
软件开发技术-原型模式
2.原型模式结构及功能
• 原型管理器角色:该角色用于创建具体的 原型类对象,并且记录每一个被创建的对 象并且把已经创建过的对象保存下来。换 句话说就是先创建对象并将其保存下来 (由管理器完成)然后利用Clone()方法来 创建新对象
3.原型模式示例
原型模式示例
• 背景:
前几天,我很不幸把屋门的钥匙给弄 丢了,结果进不了家门。万幸的是,舍友那儿 还有一把,于是第二天我拿了她的那把去配钥 匙。另外,她还让我顺便给她配一把橱柜的钥 匙。现在配个钥匙真是简单,把钥匙给他,他 直接找一个合适的钥匙胚子,把我的钥匙夹在 配钥匙机的一端,胚子夹在另一端,一开电源, 一把标尺比着我的钥匙齿型走一遍,砂轮就在 胚子上复制出一把钥匙来!一分钟不到,两把 新钥匙就搞定了!
软件开发技术
原型模式
目录Content
1.原型模式的概念及特点 2.原型模式结构及功能
3.原型模式示例
4.原型模式总结
1.原型模式的概念及特点
原型模式定义
• 原型模式就是通过一个原型对象来表明要 创建的对象类型,然后用复制这个原型对 象的方法来创建更多同类型的对象。
• 原型模式允许一个对象再创建另外一个可 定制的对象,根本无需知道任何如何创建 的细节。
1.原型模式的概念及特点
原型模式与工厂模式的异同
• 原型模式应用于希望系统独立于产品的创 建、表示和构成时,这和工厂模式很类似。 事实上,和工厂模式相同的是,原型模式 同样对客户隐藏了对象的创建工作,但是, 与工厂模式通过对一个类进行实例化来构 造新对象不同的是,原型模式是通过拷贝 一个现有对象生成新对象的。工厂模式适 用于产品种类有限的情况下,当产品数量 巨大或需要提供动态产品增删等性能时, 使用原型模式具有更强的适应性。
原型模式(PrototypePattern)
原型模式(PrototypePattern)⼀、什么是原型模式原型模式(Prototype Pattern)也是⼀种创建型模式,它关注的是⼤量相似对象的创建问题。
我们经常会遇到这样的情况:在系统中要创建⼤量的对象,这些对象之间具有⼏乎完全相同的功能,只是在细节上有⼀点⼉差别。
意图⽤原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。
结构图原型模式的基本实现原型类:1public abstract class Prototype2 {3private int id;45public Prototype(int id)6 {7this.id = id;8 }910public int Id11 {12get { return id; }13 }1415public abstract Prototype Clone();16 }具体的原型类:1public class ConcretePrototype : Prototype2 {3public ConcretePrototype(int id) : base(id) { }45public override Prototype Clone()6 {7return (Prototype)this.MemberwiseClone();8 }9 }客户端代码:1public class Client2 {3public static void Main(string[] args)4 {5 ConcretePrototype cp1 = new ConcretePrototype(1);6 ConcretePrototype cp2 = cp1.Clone() as ConcretePrototype;78 Console.WriteLine(cp1.Id);9 Console.WriteLine(cp2.Id);1011 Console.Read();12 }13 }对于.NET⽽⾔,那个原型抽象类Prototype是⽤不着的,因为克隆实在是太常⽤了,所以.NET在System命名空间中提供了ICloneable接⼝,其中就是唯⼀的⼀个⽅法Clone(),这样你就只需要实现这个接⼝就可以完成原型模式了。
MOOC课程之原型模式
创建型模式: 原型模式原型模式当创建一个类的实例非常耗时或者非常复杂时,可使用原型模式:创建原型实例的副本并适当对其修改。
定义/意图:•定义可通过原型实例创建的对象类型•通过复制原型创建新的对象原型模式原型模式参与者•Prototype声明用于克隆自身的接口•ConcretePrototype实现克隆自身的操作原型模式•Client通过让原型克隆自身创建新对象克隆方法利用clone方法创建任意java对象的副本。
Jobj j1 = (Jobj)j0.clone();克隆方法的四个限制1、克隆方法总是返回一个Object类型的对象,因此必须将其强制类型转换为正在克隆对象的实际类型。
克隆方法• 2. 该方法为protect类型方法,只能在类内部或在包含该类的包内调用。
• 3. 只能克隆实现了Cloneable接口的对象。
• 4. 不能被克隆的对象会抛出CloneNotSupported异常。
例子例子左边的列表框•程序启动时被加载•显示最初数据•名字按性别排序,性别一致按时间排序右边的列表框•点击Clone按钮时被加载•显示排序后数据•名字仅按时间排序例子:原型模式public class SwimData implements Cloneable { public Object clone() {try{return super.clone();} catch(Exception e) {System.out.println(e.getMessage());return null;}}}例子:原型模式在方法内进行类型转换public SwimData cloneMe() {try{return (SwimData)super.clone();} catch(Exception e) {System.out.println(e.getMessage());return null;}}例子:class Swimmer { String name; int age;String club; float time; boolean female;例子:原型模式public class SwimData implements Cloneable {Vector swimmers;public SwimData(String filename) { String s = "";swimmers = new Vector();//open data file例子:原型模式InputFile f = new InputFile(filename)s= f.readLine();//read in and parse each linewhile(s != null) {swimmers.addElement(new Swimmer(s));s= f.readLine();}f.close(); }例子swList.removeAll(); //clear listfor (int i= 0; i< sdata.size(); i++) { sw= sdata.getSwimmer(i); swList.addItem(sw.getName()+""+sw.getTime());}例子sxdata= (SwimData)sdata.clone(); sxdata.sortByTime(); //re-sort cloneList.removeAll(); //clear list//now display sorted values from clone for(int i=0; i< sxdata.size(); i++) {sw= sxdata.getSwimmer(i); cloneList.addItem(sw.getName()+""+sw.getTime());}浅克隆Java中的克隆是原始类的浅克隆深克隆通过Serializable接口实现数据的深克隆深克隆允许拷贝具有任意复杂度的类的实例,并且两份拷贝实例间具有完全独立的数据。
23种设计模式的经典运用
23种设计模式的经典运用介绍设计模式是解决软件设计中常见问题的可重复使用的解决方案。
本文将介绍23种经典的设计模式,并给出它们在实际开发中的应用示例。
通过学习这些设计模式,您将增加对软件设计的理解,并能够更好地解决问题。
创建型设计模式1.工厂方法模式(F a c t o r y M e t h o d)工厂方法模式通过定义一个创建对象的接口,但由子类决定实例化具体类。
这种方法可以延迟实例化过程,具有更高的灵活性和可扩展性。
应用场景:-在一个系统中,希望客户端与具体类的实例化解耦。
-希望通过增加具体类的扩展来增加系统的灵活性。
2.抽象工厂模式(A b s t r a c t F a c t o r y)抽象工厂模式提供一个接口,用于创建相关或依赖对象组。
这种模式将对象的实例化推迟到子类中,从而实现了解耦。
应用场景:-当一个系统独立于其产品的创建、组合和表示时。
-当需要一个系列的相互依赖的对象而无需指定其具体类时。
3.单例模式(S i n gl e t o n)单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
这种模式常用于控制对资源的访问,例如数据库连接或日志文件。
应用场景:-当需要一个类的唯一实例,并且该实例需要被多个客户端共享时。
-当需要限制系统中特定类的实例数量时。
4.原型模式(P r o to t y p e)原型模式通过复制现有对象来创建新对象。
这种模式对于创建需要消耗大量资源的对象非常有用,可以通过克隆现有对象来提高性能。
应用场景:-当一个系统的某些对象的创建比较昂贵时。
-当需要避免构造函数调用,而直接通过复制现有对象来创建新对象时。
5.建造者模式(B ui l d e r)建造者模式将一个复杂对象的构建过程与其表现分离,使得相同的构建过程可以创建不同的表现。
应用场景:-当想要构建一些复杂对象时,如生成器。
-当需要创建对象的过程具有多个步骤,并且每个步骤都可以按需选择或省略时。
结构型设计模式6.适配器模式(A da p t e r)适配器模式将一个类的接口转换为客户端所期望的另一个接口。
第3章 Adobe XD的原型模式
第3章Adobe XD原型设计模式3.1 原型模式◼完成屏幕设计后,您可以将各屏幕互相连接,以便直观地了解用户如何体验您的应用程序或网站。
◼Adobe XD 允许您创建交互式原型,直观地展示如何在屏幕或线框之间导航。
您可以预览交互,验证用户体验并对设计进行迭代,从而节省开发时间。
您还可以录制交互过程并与利益相关者分享,以获取他们的反馈。
放大/缩小并查看原型特定部分的细节。
◼设置“主页”屏幕◼“主页”屏幕是您的应用程序或网站的第一个屏幕。
您的用户会通过“主页”屏幕开始在应用程序或网站中进行导航。
◼此外,如果您在预览原型时并没有选择任何内容,预览将从“主页”屏幕开始。
也就是说,默认情况下,您的“主页”屏幕会被设置为第一个添加连线的画板。
◼切换到“原型”模式。
◼单击要设置为“主页”屏幕的画板。
左上角会出现一个灰色的主页图标。
◼点击“主页”图标。
它会变成蓝色,提示该画板或屏幕现已成功设置为“主页”屏幕。
◼设置“主页”屏幕◼将交互式元素链接到目标屏幕◼在开始链接画板或屏幕之前,请适当地命名画板。
这样做有助于您确定要将指定屏幕链接到哪个屏幕。
◼切换到“原型”模式。
◼单击要链接的对象。
◼对象上出现带箭头的连接手柄。
将鼠标悬停在手柄上,光标会变为连接器。
◼设置“主页”屏幕◼单击并开始拖动鼠标,可以看到连接器。
在目标画板或屏幕上释放鼠标。
◼当您连接第一个元素时,该元素所在的画板将设为主画板。
◼在“属性检查器”中显示的“交互”面板中,可以指定以下内容:◼过渡和持续时间:如果您想要在过渡到另一个画板时让滚动位置保持不变,请选择“保留滚动位置”。
这个选项对于导航栏或固定页脚的原型设计非常有用。
如果用户在原始画板中滚动,下一个画板会识别原始画板中的滚动位置。
通过单击画板或画板中的任何元素,您可以控制滚动位置,从而在从一个屏幕切换到下一个屏幕时保留原始位置。
此控件可防止在项目文件中反复来回滚动。
例如,如果用户在画板A 上向下滚动到y=1,000,那么过渡到画板B 后,默认位置也会是y=1,000。
原型模式和C++的拷贝构造函数有什么区别
原型模式和C++的拷贝构造函数有什么区别
都是基于个⼈理解,本⽂是为了帮助记忆。
相同点:原型模式和拷贝构造函数都是要产⽣对象的复制品。
不同点:原型模式实现的是⼀个clone接⼝,注意是接⼝,也就是基于多态的clone虚函数。
也就是说原型模式能够通过基类指针来复制派⽣类对象。
拷贝构造函数完不成这样的任务。
原型模式的核⼼是克隆,构造函数只是克隆的⼀个办法⽽已。
class base
{
public :
base();
base(base &obj);
virtual ~base();
virtual base *clone() { return new base(*this) ; };
};
class derived : public base
{
public :
derived();
derived( derived &);
virtual base *clone(){return new derived (*this); }
....
};
base *obj1 = new base ;
base *obj2 = new derived ;
base *obj3 = obj1 .clone();
base *obj4 = obj12.clone();。
设计模式之单例模式及原型模式
设计模式之单例模式及原型模式单例模式: 单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之⼀。
这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了⼀种创建对象的最佳⽅式。
这种模式涉及到⼀个单⼀的类,该类负责创建⾃⼰的对象,同时确保只有单个对象被创建。
这个类提供了⼀种访问其唯⼀的对象的⽅式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。
应⽤场景:保证⼀个类仅有⼀个实例,并提供⼀个访问它的全局访问点。
Spring 中的单例模式完成了后半句话,即提供了全局的访问点BeanFactory。
但没有从构造器级别去控制单例,这是因为 Spring 管理的是是任意的 Java 对象。
Spring 下默认的 Bean 均为单例。
对于系统中的某些类来说,只有⼀个实例很重要,例如,⼀个系统中可以存在多个打印任务,但是只能有⼀个正在⼯作的任务;⼀个系统只能有⼀个窗⼝管理器或⽂件系统;⼀个系统只能有⼀个计时⼯具或ID(序号)⽣成器。
如在Windows中就只能打开⼀个任务管理器。
如果不使⽤机制对窗⼝对象进⾏唯⼀化,将弹出多个窗⼝,如果这些窗⼝显⽰的内容完全⼀致,则是重复对象,浪费内存资源;如果这些窗⼝显⽰的内容不⼀致,则意味着在某⼀瞬间系统有多个状态,与实际不符,也会给⽤户带来误解,不知道哪⼀个才是真实的状态。
因此有时确保系统中某个对象的唯⼀性即⼀个类只能有⼀个实例⾮常重要。
如何保证⼀个类只有⼀个实例并且这个实例易于被访问呢?定义⼀个全局变量可以确保对象随时都可以被访问,但不能防⽌我们实例化多个对象。
⼀个更好的解决办法是让类⾃⾝负责保存它的唯⼀实例。
这个类可以保证没有其他实例被创建,并且它可以提供⼀个访问该实例的⽅法。
这就是单例模式的模式动机。
单例对象(Singleton)是⼀种常⽤的设计模式。
在Java应⽤中,单例对象能保证在⼀个JVM中,该对象只有⼀个实例存在。
这样的模式有⼏个好处:1、某些类创建⽐较频繁,对于⼀些⼤型的对象,这是⼀笔很⼤的系统开销。
原型模式的实现方式与原型对象的应用场景
原型模式的实现方式与原型对象的应用场景原型模式是一种创建型设计模式,它允许我们通过复制已有对象来创建新对象,而不需要从头开始构建。
这种模式对于创建复杂的对象或者需要避免重复初始化的对象非常有用。
在本文中,我们将探讨原型模式的实现方式以及原型对象的应用场景。
一、原型模式的实现方式原型模式的实现方式主要涉及以下两个方面:1. 定义一个抽象原型类:首先,我们需要定义一个抽象原型类,该类将作为所有具体原型类的基类。
抽象原型类通常包含一个克隆方法,用于复制自身并返回克隆对象。
2. 创建具体原型类:在抽象原型类的基础上,我们可以创建具体的原型类。
这些类实现了原型模式中定义的克隆方法,以便能够复制自身并生成新对象。
在克隆方法中,我们可以使用深拷贝或者浅拷贝的方式来复制对象,具体取决于被复制对象的类型和需求。
下面是一个简单的示例代码,演示了原型模式的实现方式:```java// 抽象原型类public abstract class Prototype implements Cloneable {public abstract Prototype clone();}// 具体原型类public class ConcretePrototype extends Prototype {@Overridepublic Prototype clone() {try {return (Prototype) super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {e.printStackTrace();return null;}}}```在上面的示例中,我们定义了一个抽象原型类Prototype,并在其中声明了一个抽象方法clone()。
然后,我们创建了一个具体原型类ConcretePrototype,它实现了抽象原型类中的clone()方法。
二、原型对象的应用场景原型模式适用于以下场景:1. 对象的创建过程比较复杂,或者需要进行大量的数据初始化操作。
原型模式(PrototypePattern)
原型模式(PrototypePattern)原型模式概述定义:使⽤原型实例指定待创建对象的类型,并且通过复制这个原型来创建新的对象。
简单的来说就是克隆(Clone),通过已经存在的,将其复制⽽产⽣新的。
原型模式属于创建型模式,将⼀个原型对象传给要发动创建的对象(客户端对象),该对象通过请求原型对象复制⾃⼰来实现创建过程。
既然是通过Clone创建的,那么就会存该拷贝是浅拷贝还是深拷贝的问题了。
浅拷贝(Shallow Clone):当原型对象被复制时,只复制它本⾝和其中包含的值类型的成员变量,⽽引⽤类型的成员变量并没没复制。
如我想将A 复制⼀份出来,命名为为B,那么我在浅拷贝后,确实可以得到A和B。
⽽且A和B的值也相等,但是,我将B的值稍作修改,A的值也会变动,这往往不是我们想要的。
因为我们想拷贝⼀个副本出来,⼆者也能独⽴,这样才算拷贝。
但是,浅拷贝后A和B却是指向同⼀⽚地址空间,也就是⼆者共⽤⼀个值,改⼀个,两个都变。
深拷贝(Deep Clone):除了对象本⾝被复制外,对象所包含的所有成员变量也被复制,就是我们想要的那种拷贝,即有⼀个副本,与原者⽼死不想往来,互不影响原型模式的实现 :1. Prototype(抽象原型类):声明克隆⽅法的接⼝,所有具体原型类的公共⽗类,抽象类、接⼝皆可,也可是具体类2. ConcretePrototpye(具体原型类):实现在抽象原型类中声明的克隆⽅法,返回⾃⼰的克隆对象3. Client(客户类):让⼀个原型对象克隆⾃⾝⽽创建⼀个新的对象,直接实例化或通过⼯⼚⽅法创建⼀个原型对象,在调⽤克隆⽅法即可原型模式应⽤实例问题描述:为某销售管理系统设计并实现⼀个客户类Customer,在客户类中包含⼀个名为客户地址的成员变量,客户地址的类型为Address,⽤浅克隆和深克隆分别实现Customer对象的复制,并⽐较这两种克隆⽅式的异同(异同前⾯简单说了,就不重复了)1using System;2using System.Collections.Generic;3using System.Linq;4using System.Text;5using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary; //序列化6using System.IO;//⽂件7using System.Runtime.Serialization;//序列化异常处理89namespace Customer10 {11 [Serializable]//将Customer类设置为可序列化12public abstract class Customer : ICloneable13 {14public abstract object Clone();15 }1617 [Serializable]//将Address类设置为可序列化18public class Address//地址类19 {20private string province;21private string city;2223public string City24 {25get { return city; }26set { city = value; }27 }2829public string Province30 {31get { return province; }32set { province = value; }33 }3435public Address(string province,string city)36 {37this.province = province;38this.city = city;39 }4041public override string ToString()//打印地区42 {43return"地址为:" + province + " 省," + city + " 市。
原型模式
模式的实现方式
原型模式示例
1.抽象原型(Prototype): Prototype.java public interface Prototype { public Object cloneMe() throws CloneNotSupportedException,; }
原型模式示例
2.具体原型(Concrete Prototype)_1: Cubic.java public class Cubic implements Prototype, Cloneable{ double length,width,height; Cubic(double a,double b,double c){ length=a; width=b; height=c; } public Object cloneMe() throws CloneNotSupportedException{ Cubic object=(Cubic)clone(); return object; } }
第五讲
原型模式(Prototype Pattern)
场景--聊天的诀窍
跟MM用QQ聊天,一定要说些深情的话 语了,我搜集了好多肉麻的情话,需要 时只要copy出来放到QQ里面,略作修改 发送就行了,这就是我的情话prototype 了。(100块钱一份,你要不要)
原得到一个和 自己有相同状态的新对象的成熟模式, 该模式的关键是将一个对象定义为原型, 并为其提供复制自己的方法。 原始模型模式允许动态的增加或减少产 品类,产品类不需要非得有任何事先确 定的等级结构,原始模型模式适用于任 何的等级结构。缺点是每一个类都必须 配备一个克隆方法。
简单形式
登记形式
登记形式的角色
十种常用的设计模式
十种常用的设计模式设计模式是在软件开发中经过实践总结出来的一套解决特定问题的模板。
它们提供了一种在软件设计中重用的方式,可以提高代码的可维护性、复用性和灵活性。
本文将介绍十种常用的设计模式,分别是单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式、适配器模式、装饰器模式、代理模式、观察者模式和策略模式。
1. 单例模式单例模式确保某个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
它常用于数据库连接、日志记录器等需要唯一实例的场景。
单例模式可以通过私有化构造函数、静态方法和静态变量来实现。
2. 工厂模式工厂模式将对象的创建与使用分离,通过一个工厂类来创建对象。
工厂模式可以隐藏具体对象的实现细节,提供一个统一的接口来创建对象。
它常用于创建复杂对象或者需要根据条件来动态创建对象的场景。
3. 抽象工厂模式抽象工厂模式提供一个接口来创建一系列相关或依赖的对象,而不需要指定具体的类。
抽象工厂模式可以为客户端提供一组相互关联的产品,而不需要关心具体的实现细节。
它常用于创建一系列产品族的场景。
4. 建造者模式建造者模式将一个复杂对象的构建过程与其表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
建造者模式可以通过一步一步地构建对象,灵活地组合各个部分来构建复杂的对象。
它常用于创建复杂的对象,尤其是对象的构建过程比较复杂的场景。
5. 原型模式原型模式通过复制现有对象来创建新的对象,而不需要通过调用构造函数来创建。
原型模式可以提高对象的创建效率,避免重复创建相似的对象。
它常用于创建成本较高的对象或者需要创建大量相似对象的场景。
6. 适配器模式适配器模式将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口,使得原本不兼容的类可以一起工作。
适配器模式可以用来解决接口不兼容或者需要复用现有类的情况。
它常用于系统间接口的转换和现有类的复用。
7. 装饰器模式装饰器模式动态地给一个对象添加额外的职责,同时又不改变其接口。
装饰器模式可以在不修改原有对象的情况下,通过对对象进行包装来扩展其功能。
设计模式-原型模式
目录
• 原型模式概述 • 原型模式的实现方式 • 原型模式与工厂模式的比较 • 原型模式在软件开发中的应用 • 原型模式的扩展与应用
01
原型模式概述
定义与特点
特点
可以动态地改变对象的结构,增 加或减少属性。
定义:原型模式是一种创建型设 计模式,它允许通过复制(或克 隆)一个已有对象来创建新对象 ,而无需重新实例化。
private String name;
// 其他属性和方法...
private int age;
原型模式的代码示例
• public Prototype clone() {
原型模式的代码示例
try { return (Prototype) super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) {
3. 处理引用类型的属性
03
对于引用类型的属性,需要递归地调用它们的 clone() 方法来创
建深拷贝。
原型模式的代码示例
• 以下是一个简单的原型模式的代码示例
原型模式的代码示例
01 ```java
02 publle
{
原型模式的代码示例
通过复制原型对象来创建新对象 ,减少了创建对象的开销。
提供了简化的创建过程,隐藏了 对象创建的复杂性。
原型模式的应用场景
当创建对象的成本较大时,如需要消耗大量时间 01 和资源。
当系统需要动态地创建不同结构的对象时,可以 02 使用原型模式来复制已有对象并进行修改。
当需要避免使用 new 关键字直接实例化对象时, 03 可以使用原型模式来提供对象的创建方式。
在实际开发中,可以根据具体需求和场景来选择合适的设计模式。
词义分析的原型模式在英语词汇教学中的应用
词义分析的原型模式在英语词汇教学中的应用原型模式在英语词汇教学中的应用引言:词义分析是英语词汇教学中的重要环节之一,帮助学生深入理解词汇的含义及其之间的关联。
而原型模式作为一种重要的认知理论,可以有效促进学生对词义分析的理解和应用。
一、原型模式的基本概念原型模式是指构成某一词义范畴的最典型、最基础且最具代表性的词汇,它具有一系列共同的语义特点。
原型模式可以帮助学生把握词义的共性,通过对原型的学习和掌握,进一步了解和应用其他相关词汇。
二、原型模式在词义分析中的作用1. 帮助学生理解抽象概念:原型模式通过具体而形象的语境和例证,帮助学生理解抽象词汇的本质含义。
例如,通过学习"love"这个原型模式,学生可以进一步理解和运用其相关词汇"affection"、"care"等。
2. 帮助学生识别词义的延伸和拓展:原型模式可以衍生出具体词汇,帮助学生理解和识别词义之间的内在联系。
例如,通过学习"country"这个原型模式,学生可以了解到衍生词"nationality"、"national"等,从而清晰地理解这些词的相关词义。
3. 帮助学生辨析词义差异:原型模式可以作为一个对比点,帮助学生辨析和理解词义之间的细微区别。
例如,通过学习"steal"和"rob"这两个原型模式,学生可以进一步理解和应用其他相关词汇,如"thief"和"burglar"。
三、运用原型模式的教学策略1. 基于真实语料的教学:教师可以收集一些真实的语料,选择其中的原型模式进行讲解和分析,帮助学生更好地理解词汇的实际使用场景。
2. 课内外知识的延伸:教师可以引导学生通过原型模式了解和学习其相关的词汇,从而拓展和丰富学生的词汇知识。
3. 课堂互动和合作学习:教师可以设置小组活动,让学生通过合作探讨和表达意见,深入理解和应用原型模式及其相关词汇。
prototype
PRACTICE
大圣的类定义:
• public class Monkey implements Cloneable { • private int height; • private int weight; //体重 • private Date birthDate; //生日 • private GoldRingedStaff staff; //金箍棒 • /** * 构造函数 */ public Monkey() • /** * 克隆方法 */ public Object clone() • Get 和set函数
Prototype
吴紫静 李知润 田稼丰 王璐 宁静珲 杨帆
INTRODUCTION
原型模式的定义为: 用原型实例指定创建对象的种类,并 且通过拷贝这些原型创建新的对象 要求对象实现一个可以“克隆”自身 的接口,这样就可以通过复制一个实 例对象本身来创建一个新的实例。
INTRODUCTION
Prototype使用时机: 在需要复制对象的时候使用。 在常规的情况下我们都是使用new重 新创建一个对象,并且重新对属性进 行复制,这样的缺点是代码重复度很 高,原型模式的出现避免了new的硬 操作。
PRACTICE
Main函数验证的代码:
• System.out.println("大圣本尊的生日是:" + monkey.getBirthDate()); • System.out.println("克隆的大圣的生日是:" + copymonkey.getBirthDate()); • System.out.println("大圣本尊跟克隆的大圣是否 为同一个对象 " + (monkey == copyMonkey)); • System.out.println("大圣本尊持有的金箍棒 跟 克 隆的大圣持有的金箍棒是否为同一个对象? " + (monkey.getStaff() == copyMonkey.getStaff()));
原型设计模式和设计规则
原型设计模式和设计规则
原型设计模式和设计规则是两个不同的概念,下面我将分别对它们进行介绍。
一、原型设计模式
原型设计模式(Prototype Pattern)是一种创建型设计模式,它允许创建对象的速度非常快,此模式是实现JAVA、C#的cloneable接口的常用模式。
原型设计模式的核心在于原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象,原型对象是任意类型的对象,不局限于创建对象。
原型设计模式的优点包括:
1. 可以以非常灵活的方式创建对象。
2. 可以避免使用沉重的工厂对象。
3. 可以更充分地利用可重用的现有实例。
原型设计模式的缺点包括:
1. 需要实现Cloneable接口。
2. 必须实现clone方法。
3. 对于性能非常敏感的应用,可能会导致性能问题。
二、设计规则
设计规则是指在设计过程中遵循的一些基本原则和规范,这些规则可以帮助设计师避免常见的设计问题和错误,提高设计质量和效率。
常见的设计规则包括:
1. 保持简洁明了:不要过度设计,保持界面简单易懂。
2. 保持一致性:使用统一的术语、颜色、字体和布局等,以提供一致的用户体验。
3. 考虑可访问性:确保设计对于所有用户都是可访问的,包括残疾人。
4. 考虑可用性:设计应该符合用户的需求和期望,易于使用和理解。
5. 考虑可扩展性:设计应该可以轻松地扩展和修改,以适应未来的需求变化。
以上是关于原型设计模式和设计规则的简要介绍,希望对您有所帮助。
产品开发模式案例
产品开发模式案例产品开发模式是指在产品研发的过程中,根据不同的需求和目标,采取不同的方法和流程来进行产品的设计、开发和推出的一种模式。
下面是一些产品开发模式的案例:1. 瀑布模型:瀑布模型是一种传统的产品开发模式,按照线性顺序依次完成需求分析、设计、开发、测试和上线等各个阶段。
这种模式适用于需求稳定的项目,但缺乏灵活性。
2. 敏捷开发:敏捷开发是一种迭代、增量的开发模式,强调与用户的密切合作和快速响应变化的能力。
通过不断迭代和优化,逐步完善产品,以满足用户需求。
3. 原型模式:原型模式是通过快速制作和迭代原型来进行产品开发的模式。
通过原型测试,收集用户反馈,提前发现和解决问题,减少开发成本和风险。
4. 螺旋模型:螺旋模型是结合了瀑布模型和原型模式的一种开发模式。
在每个迭代周期内,通过原型测试和用户反馈,不断优化产品设计和开发计划。
5. 精益创业:精益创业是一种以快速验证假设为核心的产品开发模式。
通过快速构建、测量和学习的循环迭代,不断优化产品,降低风险,提高成功率。
6. 设计思维:设计思维是一种以用户为中心,通过观察、洞察和创新来解决问题的方法。
通过深入了解用户需求和情境,不断迭代和改进产品设计。
7. 开放创新:开放创新是一种通过与外部合作伙伴共同开发产品的模式。
通过与用户、供应商、合作伙伴等开放合作,获取更多的创新资源和机会。
8. 用户驱动创新:用户驱动创新是一种通过深入理解用户需求和行为,将用户作为创新的驱动力来开发产品的模式。
通过与用户紧密合作,不断迭代和改进产品。
9. 迭代开发:迭代开发是一种以短周期、小规模的迭代为基础的开发模式。
通过不断迭代和测试,逐步完善产品。
10. 试错模式:试错模式是一种通过不断试错和学习的方式来开发产品的模式。
通过快速尝试和失败,不断调整和改进产品,找到最优解决方案。
以上是一些常见的产品开发模式的案例,每种模式都有其适用的场景和优缺点。
在实际的产品开发过程中,可以根据具体的需求和情况选择合适的模式,并结合实际情况进行调整和优化。
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<?php/*** 原型模式* 用原型实例指定创建对象的种类.并且通过拷贝这个原型来创建新的对象*/abstract class Prototype{private $_id = null;public function __construct($id){$this->_id = $id;}public function getID(){return $this->_id;}public function __clone() // magic function{$this->_id += 1;}public function getClone(){return clone $this;}}class ConcretePrototype extends Prototype{}$objPrototype = new ConcretePrototype(0);// $this->_id=0$objPrototype1 = clone$objPrototype;// $this->_id=1echo $objPrototype1->getID()."<br/>";//1$objPrototype2 = $objPrototype;echo $objPrototype2->getID()."<br/>";//0$objPrototype3 = $objPrototype->getClone();echo $objPrototype3->getID()."<br/>";//1原型模式通过复制已经存在的实例来返回新的实例,而不是新建实例,并且原型(被复制的实例)是可定制的;原型模式多用于创建复杂的或耗时的实例,这种情况下,复制一个已经存在的实例是程序运行更高效无疑是一种好办法;概念:用原型实例创建对象的种类,并通过拷贝这些原型创建的对象;结构图:主要角色:抽象原型角色(Prototype):声明一个克隆自身的接口具体原型角色(ConcretePrototype):实现一个克隆自身的操作Prototype模式优点:1、可以在运行时刻增加和删除产品2、可以改变值或结构以指定新对象3、减少子类的构造4、用类动态配置应用Prototype模式的缺点:Prototype是的最主要的缺点就是每一个类必须包含一个克隆方法;而且这个克隆方法需要对类的功能进行检测,这对于全新的类来说较容易,但对已有的类进行改造时将不是件容易的事情;代码实现:<?php/*** 原型模式* 用原型实例指定创建对象的种类.并且通过拷贝这个原型来创建新的对象* @author lzs*//*** 声明一个克隆自身的接口,即抽象原型角色* @author lzs**/interface Prototype{public function copy();}/*** 实现克隆自身的操作,具体原型角色* @author lzs*/class ConcretePrototype implements Prototype{private $name;function __construct($name){$this->name = $name;}function getName(){return $this->name;}function setName($name){$this->name = $name;}//克隆function copy(){// 浅拷贝//return clone $this;// 深拷贝$serialize_obj = serialize($this); //序列化$clone_obj = unserialize($serialize_obj); //反序列化return $clone_obj;}}/*** 测试深拷贝的类*/class Test{public $array;}/*** 客户端* @author lzs*/class Client{/*** 实现原型模式* @return string 取出数据*/public static function main(){/*** 浅拷贝*/// $pro = new ConcretePrototype('prototype');// $pro2 = $pro->copy();// echo '1:'.$pro->getName().'<br />2:'.$pro2->getName();/*** 深拷贝*/$test = new Test();$test->array = array('1','2','3');$pro1 = new ConcretePrototype($test);$pro2 = $pro1->copy();print_r($pro1->getName());echo '<br />';print_r($pro2->getName());}}Client::main();浅拷贝结果:1:prototype2:prototype深拷贝结果:Test Object ( [array] => Array ( [0] => 1 [1] => 2 [2] => 3 ) )Test Object ( [array] => Array ( [0] => 1 [1] => 2 [2] => 3 ) )浅拷贝:被拷贝对象的所有变量都含有与原对象相同的值,而且对其他对象的引用仍然是指向原来的对象。
即浅拷贝只负责当前对象实例,对引用的对象不做拷贝。
深拷贝:被拷贝对象的所有的变量都含有与原来对象相同的值,除了那些引用其他对象的变量。
那些引用其他对象的变量将指向一个被拷贝的新对象,而不再是原有那些被引用对象。
即深拷贝把要拷贝的对象所引用的对象也都拷贝了一次,而这种对被引用到的对象拷贝叫做间接拷贝。
深拷贝要深入到多少层,是一个不确定的问题。
在决定以深拷贝的方式拷贝一个对象的时候,必须决定对间接拷贝的对象是采取浅拷贝还是深拷贝还是继续采用深拷贝。
因此,在采取深拷贝时,需要决定多深才算深。
此外,在深拷贝的过程中,很可能会出现循环引用的问题。
利用序列化来做深拷贝:利用序列化来做深拷贝,把对象写到流里的过程是序列化(Serilization)过程,但在业界又将串行化这一过程形象的称为“冷冻”或“腌咸菜”过程;原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。
它允许一个对象再创建另外一个可定制的对象,根本无需知道任何如何创建的细节,其工作原理是通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象,这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。
它主要面对的问题是:“某些结构复杂的对象”的创建工作;由于需求的变化,这些对象经常面临着剧烈的变化,但是他们却拥有比较稳定一致的接口(from百度百科)。
原型模式对编程带来的最大好处是减少代码量的编写,间接好处是精简代码,结构清晰。
浅复制:clone出的新对象和源对象具有相同的引用class Object{public $attribute = 0;}class Source{public $obj;public function __construct($obj){$this->obj = $obj;}}$innerObj = new Object();$source = new Source($innerObj);$new = clone $source;var_dump (spl_object_hash($new->obj) === spl_object_hash($source->obj)); //true深复制:clone出的新对象和源对象的引用是不同的//添加__clone魔术方法class Source{public $obj;public function __construct($obj){$this->obj = $obj;}public function __clone(){$this->obj = clone $this->obj;}}$innerObj = new Object();$source = new Source($innerObj);$new = clone $source;var_dump (spl_object_hash($new->obj) === spl_object_hash($source->obj));//false如果对象引用里面还有引用,引用嵌套多层,如果向上吗要达到深复制的话,是不是每个里面都要加__clone方法呢(实际应用中出现这种情况其实要考虑用原型模式是不是合适了),其实可以用序列化方法。
class Object{public $attribute = 0;}class Source{public $obj;public function __construct($obj){$this->obj = $obj;}}$innerObj = new Object();$source = new Source($innerObj);$new = unserialize(serialize($source));var_dump (spl_object_hash($new->obj) === spl_object_hash($source->obj));//falsephp的对象复制:php的对象间的复制是属于浅拷贝,两个对象都有相同的引用,相互影响。
如下代码:$obj = new class1;$obj1 = $obj; // 浅复制$obj->property = 'new';echo $obj>property ; // 输出new 连贯改变所以,如何做到深拷贝?就需要用到php里的clone语句了,或者使用冷冻技术(serialize)以下代码形式参照自网络:<?php// 定义原型的接口interface prototype {function copy();}// 具体需要被复制的类class creator implements prototype{private $info = '';function __construct($info) {$this->info = $info;}function getinfo() {return $this->info;}function setinfo($info) {$this->info = $info;}function copy() {/* 等价的方式$old_obj = serialize($this);return unserialize($old_obj);*/return clone $this;}}//复制前,设置下info属性$info = array('name'=>'jinde');$obj1 = new creator($info);$obj2 = $obj1->copy();// 复制后,再次设置$obj2->setinfo(array('name'=>'lili'));// 看值有没有发生变化,如果变化了,则没有进行深拷贝。