Все, что вам нужно знать о шаблоне прототипа
Всем привет, надеюсь, у вас отличный день. Продолжая серию о паттернах проектирования, сегодня мы поговорим о еще одном творческом паттерне — Прототипе. Мы поймем назначение этого шаблона и как реализовать шаблон-прототип. Итак, вперед, и не забудьте подписаться на меня, чтобы получать все статьи об этой и других сериях.
Если вы не читали предыдущую статью из этой серии, я настоятельно рекомендую вам прочитать ее. Где я говорю о Builder. Вот ссылка:
Введение
Шаблон прототипа — это творческий шаблон проектирования в разработке программного обеспечения, который позволяет создавать новые объекты путем клонирования существующих объектов, а не создавать новые объекты с нуля. Шаблон использует объект-прототип, который служит моделью для создания новых объектов, и фабричный метод, который создает новые объекты путем копирования прототипа.
При использовании шаблона прототипа
Шаблон прототипа часто используется в ситуациях, когда приложению необходимо создать большое количество похожих объектов, например, в игре, где нужно создать много одинаковых врагов, или в симуляции, где нужно создать много похожих объектов. Это также полезно при создании объектов, требующих большого количества ресурсов, таких как большие наборы данных или сложные вычисления, поскольку позволяет создавать новые объекты без затрат на эти ресурсы.
Таким образом, вы можете использовать шаблон прототипа, когда:
- Когда классы для создания экземпляров указываются во время выполнения, например, путем динамической загрузки; или
- Чтобы избежать создания иерархии классов фабрик, которая параллельна иерархии классов продуктов; или
- Когда экземпляры класса могут иметь одну из нескольких различных комбинаций состояния. Возможно, будет удобнее установить соответствующее количество прототипов и клонировать их, чем создавать экземпляр класса вручную, каждый раз с соответствующим состоянием.
- Когда требуются объекты, похожие на существующие объекты. Существующие объекты используются в качестве прототипа, а новые объекты создаются путем копирования прототипа. Это более эффективно, чем создание новых объектов с нуля, особенно если процесс создания сложный или ресурсоемкий.
- Когда система должна быть независимой от того, как создаются, компонуются и представляются ее продукты, должно быть легко добавлять новые продукты в систему, не изменяя существующие классы.
- Если вы хотите сэкономить ресурсы, избегая создания нескольких экземпляров объекта с одинаковыми свойствами или поведением. Клонирование существующего объекта более эффективно, чем создание нового с нуля.
Когда не используется шаблон прототипа
Вы не должны использоваться в следующих ситуациях:
- Когда создаваемые объекты не похожи на существующие объекты. Шаблон прототипа предназначен для создания похожих объектов, и если объекты, которые должны быть созданы, сильно различаются, это может быть не самое подходящее решение.
- Когда создаваемые объекты просты и не требуют сложной инициализации. Если объекты простые и для их создания не требуется много ресурсов, использование шаблона прототипа может усложнить приложение.
- Когда количество создаваемых объектов невелико. Если количество создаваемых объектов невелико, накладные расходы на создание прототипа и его последующее клонирование могут не стоить затраченных усилий.
- Когда сам объект-прототип сложен для создания, шаблон прототипа может быть не лучшим решением, потому что вам все равно нужно создавать объект-прототип сложным образом.
- Когда класс объекта известен заранее, и класс не меняется. Если класс объекта известен заранее, проще создавать новые объекты, используя класс напрямую, а не используя шаблон прототипа.
Итак, если вы рассматриваете возможность использования прототипа, вот некоторые преимущества этого шаблона:
- Позволяет создавать новые объекты путем копирования существующих: вместо создания новых объектов с нуля. Это может быть более эффективным и менее ресурсоемким, особенно когда процесс создания сложный или ресурсоемкий.
- Позволяет создавать большое количество похожих объектов: без указания их класса, что может сделать код более гибким и пригодным для повторного использования.
- Может помочь отделить приложение от классов создаваемых им объектов:что упрощает добавление новых продуктов в систему без изменения существующих классов.
- Может помочь уменьшить количество создаваемых подклассов: Это может упростить иерархию классов и уменьшить сложность кода.
- Простота реализации: требуется только простой фабричный метод, который создает новые объекты путем копирования прототипа.
Таким образом, шаблон Prototype может быть мощным инструментом для эффективного и гибкого создания новых объектов, а также может помочь упростить иерархию классов и уменьшить сложность кода.
Вот и недостатки:
- Может усложнить приложение: поскольку требует создания объекта-прототипа, фабричного метода и механизма клонирования.
- Может затруднить понимание кода: требует от разработчика понимания концепции клонирования и фабричного метода.
- Может быть менее эффективным, когда количество создаваемых объектов невелико: поскольку накладные расходы на создание прототипа и его последующее клонирование могут не стоить затраченных усилий.
- Может быть менее эффективным, когда сам объект-прототип сложен для создания: поскольку вам все еще нужно создать объект-прототип сложным способом.
- Может усложнить поддержку кода: поскольку изменения в объекте-прототипе могут оказать влияние на все клонированные объекты.
Как реализовать
В этом примере у нас есть интерфейс Prototype, определяющий метод clone, который используется для создания новых объектов путем копирования существующих объектов. У нас есть два конкретных класса ConcretePrototypeA и ConcretePrototypeB, которые реализуют интерфейс Prototype и предоставляют собственную реализацию метода clone. Класс Client показывает, как использовать эти классы для создания новых объектов путем копирования существующих объектов.
Это все на сегодня, ребята. Если вам это нравится и этот контент помогает вам, дайте мне знать, похлопайте мне и подпишитесь на меня, чтобы узнать больше :)
