デザインパターン-プロトタイプパターン

プロトタイプパターンとは、パフォーマンスを考慮しながら複製オブジェクトを作成することです。このタイプのデザインパターンは、オブジェクトを作成する最適な方法の1つであるため、作成パターンの下にあります。

このパターンには、現在のオブジェクトのクローンを作成するように指示するプロトタイプインターフェイスの実装が含まれます。このパターンは、オブジェクトの直接作成にコストがかかる場合に使用されます。たとえば、高価なデータベース操作の後にオブジェクトが作成されます。オブジェクトをキャッシュし、次のリクエストでそのクローンを返し、必要に応じてデータベースを更新して、データベース呼び出しを減らします。

実装

抽象クラス_Shape_と、_Shape_クラスを拡張する具象クラスを作成します。クラス_ShapeCache_は、シェープオブジェクトを_Hashtable_に保存し、要求時にクローンを返す次のステップとして定義されます。

PrototypPatternDemo、デモクラスは_ShapeCache_クラスを使用して_Shape_オブジェクトを取得します。

プロトタイプパターンUML図

ステップ1

_Clonable_インターフェイスを実装する抽象クラスを作成します。

Shape.java

public abstract class Shape implements Cloneable {

   private String id;
   protected String type;

   abstract void draw();

   public String getType(){
      return type;
   }

   public String getId() {
      return id;
   }

   public void setId(String id) {
      this.id = id;
   }

   public Object clone() {
      Object clone = null;

      try {
         clone = super.clone();

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

      return clone;
   }
}

ステップ2

上記のクラスを拡張する具象クラスを作成します。

Rectangle.java

public class Rectangle extends Shape {

   public Rectangle(){
     type = "Rectangle";
   }

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}

Square.java

public class Square extends Shape {

   public Square(){
     type = "Square";
   }

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}

Circle.java

public class Circle extends Shape {

   public Circle(){
     type = "Circle";
   }

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}

ステップ3

データベースから具体的なクラスを取得するクラスを作成し、_Hashtable_に保存します。

ShapeCache.java

import java.util.Hashtable;

public class ShapeCache {

   private static Hashtable<String, Shape> shapeMap  = new Hashtable<String, Shape>();

   public static Shape getShape(String shapeId) {
      Shape cachedShape = shapeMap.get(shapeId);
      return (Shape) cachedShape.clone();
   }

  //for each shape run database query and create shape
  //shapeMap.put(shapeKey, shape);
  //for example, we are adding three shapes

   public static void loadCache() {
      Circle circle = new Circle();
      circle.setId("1");
      shapeMap.put(circle.getId(),circle);

      Square square = new Square();
      square.setId("2");
      shapeMap.put(square.getId(),square);

      Rectangle rectangle = new Rectangle();
      rectangle.setId("3");
      shapeMap.put(rectangle.getId(), rectangle);
   }
}

ステップ4

_PrototypePatternDemo_は、_ShapeCache_クラスを使用して、_Hashtable_に格納されている形状のクローンを取得します。

PrototypePatternDemo.java

public class PrototypePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      ShapeCache.loadCache();

      Shape clonedShape = (Shape) ShapeCache.getShape("1");
      System.out.println("Shape : " + clonedShape.getType());

      Shape clonedShape2 = (Shape) ShapeCache.getShape("2");
      System.out.println("Shape : " + clonedShape2.getType());

      Shape clonedShape3 = (Shape) ShapeCache.getShape("3");
      System.out.println("Shape : " + clonedShape3.getType());
   }
}

ステップ5

出力を確認します。

Shape : Circle
Shape : Square
Shape : Rectangle

Design-pattern-prototype-pattern