【设计模式】—— 原型模式Prototype

　　前言：【模式总览】——————————by xingoo

　　模式意图

　　由于有些时候，需要在运行时指定对象时哪个类的实例，此时用工厂模式就有些力不从心了。通过原型模式就可以通过拷贝函数clone一个原有的对象，给现在的对象使用，从而创建更多的同类型的对象。

　　模式结构

　　【简单原型模式】用于原型的版本不多的时候

　　【登记模式的原型模式】如果原型的实现很多种版本，那么通过一个登记管理类，可以方便的实现原型的管理。

　　Prototype 原型接口，定义原型的结构。

　　ConcretePrototype 原型的具体实现。

　　Client 使用类，创建一个原型，创建一个引用，可以随意指定要引用的实现类。

　　PrototypeManager 原型的管理器，里面含有一个Map，用来保存原型的实例对象。

　　使用场景

　　1 当需要在运行时指定对象的实现类时。

　　2 当一个类的实例只能有集中状态的一种时。（这个没怎么理解）

　　代码结构

　　【简单原型模式】

 package com.xingoo.test;

 interface Prototype{
     public Object clone();
 }
 class ConcretePrototype1 implements Prototype{
     public Object clone() {
         Prototype prototype = new ConcretePrototype1();
         return prototype;
     }
 }
 class ConcretePrototype2 implements Prototype{
     public Object clone(){
         Prototype prototype = new ConcretePrototype2();
         return prototype;
     }
 }
 public class Client{
     public static void main(String[] args){
         Prototype p1 = new ConcretePrototype1();
         System.out.println("p1 "+p1);

         Prototype p2 = new ConcretePrototype2();
         System.out.println("p2 "+p2);

         Prototype prototype = (Prototype)p1.clone();
         System.out.println("prototype "+prototype);
         prototype = (Prototype)p2.clone();
         System.out.println("prototype "+prototype);
     }
 }

　　运行结果

p1 com.xingoo.test.ConcretePrototype1@1fb8ee3
p2 com.xingoo.test.ConcretePrototype2@14318bb
prototype com.xingoo.test.ConcretePrototype1@ca0b6
prototype com.xingoo.test.ConcretePrototype2@10b30a7

　　【登记模式的原型模式】

 package com.xingoo.test1;

 import java.util.HashMap;
 import java.util.Map;
 /**
  * 原型的接口
  * @author xingoo
  */
 interface Prototype{
     public Prototype clone();
 }
 /**
  * 具体的实现类1
  * @author xingoo
  *
  */
 class ConcretePrototype1 implements Prototype{
     public Prototype clone() {
         Prototype prototype = new ConcretePrototype1();
         return prototype;
     }
 }
 /**
  * 具体的实现类2
  * @author xingoo
  *
  */
 class ConcretePrototype2 implements Prototype{
     public Prototype clone(){
         Prototype prototype = new ConcretePrototype2();
         return prototype;
     }
 }
 /**
  * 原型的管理器
  * @author xingoo
  *
  */
 class PrototypeManager{
     /**
      * 用于保存原型的实例
      */
     private static Map<String,Prototype> map = new HashMap<String,Prototype>();
     /**
      * 静态方法创建构造函数，避免外部类调用
      */
     private PrototypeManager(){
     }
     /**
      * 添加原型
      * @param protoName 原型的名字
      * @param prototype 原型的实例
      */
     public synchronized static void setPrototype(String protoName,Prototype prototype){
         map.put(protoName, prototype);
     }
     /**
      * 获得原型
      * @param protoName 原型的名字
      * @return 返回原型的实例
      * @throws Exception 如果找不到，则跑出找不到异常
      */
     public synchronized static Prototype getPrototype(String protoName) throws Exception{
         Prototype prototype = map.get(protoName);
         if(prototype == null){
             throw new Exception("no "+protoName+" in Manager");
         }
         return prototype;
     }
     /**
      * 从管理器中删除原型的实例
      * @param protoName 原型的名字
      */
     public synchronized static void removedPrototype(String protoName){
         map.remove(protoName);
     }
 }
 /**
  * 原型的使用者
  * @author xingoo
  *
  */
 public class Client {
     public static void main(String[] args){
         try{
             /**
              * 创建一种原型的实现，放入管理器中
              */
             Prototype p1 = new ConcretePrototype1();
             System.out.println("p1 "+p1);
             PrototypeManager.setPrototype("MyPrototype", p1);

             Prototype prototype1 = PrototypeManager.getPrototype("MyPrototype").clone();
             System.out.println("prototype1 "+prototype1);
             /**
              * 切换成另一种原型的实现，修改管理器中的对象
              */
             Prototype p2 = new ConcretePrototype1();
             System.out.println("p2 "+p2);
             PrototypeManager.setPrototype("p1", p2);

             Prototype prototype2 = PrototypeManager.getPrototype("MyPrototype").clone();
             System.out.println("prototype2 "+prototype2);
             /**
              * 注销该原型实现，对象使用后，观察情况
              */
             PrototypeManager.removedPrototype("MyPrototype");

             Prototype prototype3 = PrototypeManager.getPrototype("MyPrototype").clone();
             System.out.println("prototype3 "+prototype3);

         }catch(Exception e){
             e.printStackTrace();
         }
     }
 }

　　运行结果

p1 com.xingoo.test1.ConcretePrototype1@116ab4e
prototype1 com.xingoo.test1.ConcretePrototype1@129f3b5
p2 com.xingoo.test1.ConcretePrototype1@13f3045
prototype2 com.xingoo.test1.ConcretePrototype1@17a29a1
java.lang.Exception: no MyPrototype in Manager
    at com.xingoo.test1.PrototypeManager.getPrototype(Client.java:)
    at com.xingoo.test1.Client.main(Client.java:)