设计模式学习-使用go实现原型模式
原型模式
定义
如果对象的创建成本比较大，而同一个类的不同对象之间差别不大（大部分字段都相同），在这种情况下，我们可以利用对已有对象（原型）进行复制（或者叫拷贝）的方式来创建新对象，以达到节省创建时间的目的。这种基于原型来创建对象的方式就叫作原型设计模式（Prototype Design Pattern），简称原型模式。
原型模式是能基于拷贝来的，对于拷贝我们知道有两种形式，深拷贝和浅拷贝
浅拷贝只复制指向某个对象的指针，而不复制对象本身，新旧对象还是共享同一块内存。但深拷贝会另外创造一个一模一样的对象，新对象跟原对象不共享内存，修改新对象不会改到原对象。
原型模式浅拷贝：
1、省内存，拷贝时间更快；
2、浅拷贝容易出现原始数据被修改的情况，一般不建议使用；
3、浅拷贝可以拷贝不可变对象；
原型模式深拷贝：
1、数据完全隔离；
2、不过数据量大的情况下，深拷贝比起浅拷贝来说，更加耗时，更加耗内存空间；
代码实现
// Cloneable 是原型对象需要实现的接口
type Cloneable interface {
Clone() Cloneable
}
type PrototypeManager struct {
prototypes map[string]Cloneable
}
func NewPrototypeManager() *PrototypeManager {
return &PrototypeManager{
prototypes: make(map[string]Cloneable),
}
}
func (p *PrototypeManager) Get(name string) Cloneable {
return p.prototypes[name].Clone()
}
func (p *PrototypeManager) Set(name string, prototype Cloneable) {
p.prototypes[name] = prototype
}
测试文件
var (
deepCopyManager *PrototypeManager
shallowCopyManager *PrototypeManager
)
// 深拷贝实现Cloneable
type DeepCopy struct {
name string
}
func (t *DeepCopy) Clone() Cloneable {
tc := *t
return &tc
}
// 浅拷贝实现Cloneable
type ShallowCopy struct {
name string
}
func (t *ShallowCopy) Clone() Cloneable {
return t
}
func TestDeepCopyClone(t *testing.T) {
t1 := deepCopyManager.Get("dc")
t2 := t1.Clone()
// 深拷贝，指向的不是同一个变量的地址
if t1 == t2 {
t.Fatal("error! get clone not working")
}
t21 := t2.(*DeepCopy)
t21.name = "ShallowCopy-test"
t11 := t1.(*DeepCopy)
// 深拷贝name，不会影响到copy前的变量
if t11.name == t21.name {
t.Fatal("shallowCopy err")
}
}
func TestShallowCopyClone(t *testing.T) {
t1 := shallowCopyManager.Get("sc")
t2 := t1.Clone()
// 浅拷贝，变量地址的指向不变
if t1 != t2 {
t.Fatal("error! get clone not working")
}
t21 := t2.(*ShallowCopy)
t21.name = "ShallowCopy-test"
t11 := t1.(*ShallowCopy)
// 深拷贝name，copy之前的变量和copy之后的变量同时更改
if t11.name != t21.name {
t.Fatal("shallowCopy err")
}
}
func init() {
deepCopyManager = NewPrototypeManager()
dc := &DeepCopy{
name: "deepCopy",
}
deepCopyManager.Set("dc", dc)
shallowCopyManager = NewPrototypeManager()
sc := &ShallowCopy{
name: "shallowCopy",
}
shallowCopyManager.Set("sc", sc)
}
优点
1、使用原型模式创建对象比直接new一个对象在性能上要好的多，因为是直接进行的内存拷贝，比初始化性能上会好很多；
2、简化对象的创建，对于创建对象就像我们在编辑文档时的复制粘贴一样简单。
缺点
克隆包含循环引用的复杂对象可能会非常麻烦。
适用场景
1、在项目中，如果存在大量相同或相似对象的创建，如果用传统的构造函数来创建对象，会比较复杂和耗费资源，用原型模式生产对象就很高效；
2、对象创建过程比较麻烦，但复制比较简单的时候；
参考
【文中代码】https://github.com/boilingfrog/design-pattern-learning/tree/master/原型模式
【大话设计模式】https://book.douban.com/subject/2334288/
【极客时间】https://time.geekbang.org/column/intro/100039001
【原型模式】https://github.com/senghoo/golang-design-pattern
【原文地址】https://boilingfrog.github.io/2021/11/08/使用go实现原型模式/
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