[Design Patterns] Prototype Pattern

Prototype Pattern thường được sử dụng để nhân bản một object với lưu ý về mặt hiệu năng xử lý. Protype Pattern được xếp vào nhóm các pattern Khởi Tạo.

Prototype Pattern sử dụng một giao diện kiểu mẫu để tạo ra một bản sao clone của một object. Pattern này được sử dụng khi mà việc khởi tạo một object trực tiếp gặp nhiều khó khăn và tiêu tốn tài nguyên về thời gian.

Ví dụ, một object được tạo ra sau một lần mở kết nối tới CSDL có thể được cho là đắt đỏ. Chúng ta có thể ghi đệm lại object này vào một cache, và lần tới khi yêu cầu được gửi đến, chúng ta có thể tạo ra một bản sao clone và trả về, đồng thời cập nhật CSDL, thay vì truy xuất lại thông tin từ CSDL và khởi tạo lại object từ đầu.

Áp dụng triển khai

• Chúng ta sẽ tạo 01 abstract class Shape.
• Và các class mô tả thực thể mở rộng Shape.
• Ở bước tiếp theo, 01 class Cache ghi đệm các object đã được tạo ra sẽ được định nghĩa.
• Cuối cùng là code main ở PatternDemo sẽ sử dụng Cache để yêu cầu lấy các object Shape.

Về mặt quản lý code, chúng ta sẽ có 01 package tên là shapeprototype. Code sử dụng ở phía client sẽ chỉ có thể tham chiếu tới Cache và Shape được mở public. Các thành phần còn lại của shapeprototype đều được đặt access modifier là default.

Bước 1

Tạo 01 abstract class Shape triển khai interface Cloneable.

shapeprototype/Shape.java

packageshapeprototype;publicabstractclassShapeimplementsCloneable{privateString id;protectedString type;publicabstractvoiddraw();publicStringgetType(){return type;}publicvoidsetId(String id){this.id = id;}publicStringgetId(){return id;}@OverridepublicObjectclone(){Object clone =null;try{
         clone =super.clone();}catch(CloneNotSupportedException e){
         e.printStackTrace();}return clone;}}

Bước 2

Tạo các class mô tả thực thể mở rộng Shape.

shapeprototype/Circle.java

packageshapeprototype;classCircleextendsShape{publicCircle(){
      type ="circle";}@Overridepublicvoiddraw(){System.out.println("Một hình tròn.");}}

shapeprototype/Triangle.java

packageshapeprototype;classTriangleextendsShape{publicTriangle(){
      type ="triangle";}@Overridepublicvoiddraw(){System.out.println("Một hình tam giác.");}}

shapeprototype/Square.java

packageshapeprototype;classSquareextendsShape{publicSquare(){
      type ="square";}@Overridepublicvoiddraw(){System.out.println("Một hình vuông.");}}

Bước 3

Tạo 01 class Cache để truy vấn các object Shape từ CSDL và ghi đệm vào một.

shapeprototype/Cache.java

packageshapeprototype;importjava.util.Hashtable;publicclassCache{privatestaticHashtable<String,Shape> cachedShapes =newHashtable<String,Shape>();publicstaticShapegetShape(String id){return(Shape) cachedShapes.get(id).clone();}publicstaticvoidload(){Circle circle =newCircle();
      circle.setId("1");
      cachedShapes.put(circle.getId(), circle);Triangle triangle =newTriangle();
      triangle.setId("2");
      cachedShapes.put(triangle.getId(), triangle);Square square =newSquare();
      square.setId("3");
      cachedShapes.put(square.getId(), square);}}

Bước 4

Tại PatternDemo, sử dụng Cache để tạo ra các bản sao của các object Shape được ghi đệm trước đó trong Hashtable.

PatternDemo.java

importshapeprototype.Cache;importshapeprototype.Shape;publicclassPatternDemo{publicstaticvoidmain(String[] args){Cache.load();Shape clonedCircle =(Shape)Cache.getShape("1");System.out.println("=== Cloned "+ clonedCircle.getType());
      clonedCircle.draw();Shape clonedTriangle =(Shape)Cache.getShape("2");System.out.println("=== Cloned "+ clonedTriangle.getType());
      clonedTriangle.draw();Shape clonedSquare =(Shape)Cache.getShape("3");System.out.println("=== Cloned "+ clonedSquare.getType());
      clonedSquare.draw();}}

Bước 5

Kiểm chứng lại thông tin được in ra ở console.

console

===Cloned circle
Một hình tròn.===Cloned triangle
Một hình tam giác.===Cloned square
Một hình vuông.