Prototype
Intenção
Especificar os tipos de objetos a serem criados usando uma instância-protótipo e criar novos objetos pela cópia desse protótipo.
Vantagens
- Permite a criação de objetos em uma aplicação em tempo de execução, de modo que quando uma classe é carregada dinamicamente um objeto dessa classe é criado e registrado em um gerenciador de protótipos, assim a aplicação pode solicitar a esse gerenciador os objetos das classes recém criadas.
- Permite a especificação de novos objetos pela variação de sua estrutura, ou seja, pode existir uma estrutura com objetos compostos por outros objetos, e, nesse caso, ser necessário usar um objeto específico repetidas vezes;
- Permite a especificação de novos objetos pela variação dos valores de seus atributos, ou seja um objeto A já criado pode ser usado para a criação de um objeto B que possui apenas um atributo diferente, basta clonar o objeto A e alterar o atributo desejado, ao invés de criar um novo objeto;
- Permite incorporar uma nova classe concreta do objeto a um sistema em tempo de execução;
- Permite reduzir o número de subclasses, uma vez que permite especificar novos objetos pela variação de seus valores e estrutura, não sendo necessário a existência de uma classe específica para representar um novo objeto;
Desvantagens
- Não é indicado quando as classes consideradas já existem, e a estrutura interna dessas classes inclui objetos que não suportam operação de cópia ou têm referências circulares.
- Pode ocorrer replicação de alterações nos valores dos atributos de um determinado objeto para todos os outros objetos de um determinado protótipo, caso a operação clone de cada subclasse do protótipo, não seja implementada corretamente.
Exemplos
Exemplo #1
Um sistema de software deve ser desenvolvido para controlar um conjunto de diferentes tipos de carros, cada um de uma determinada montadora. Para exemplificar suponha os seguintes conjuntos modelos/montadoras:
Siena – Fiat
Palio – Fiat
Uno -Fiat
voyage – Volkswagem
Gol - Volkswagem
Up - Volkswagem
A principio, seria necessário uma classe fábrica para cada objeto específico de cada montadora, além de uma classe concreta para cada produto das fábricas. Por exemplo, uma fábrica Fiat criaria objetos Siena, Palio e uno, esses objetos possuiriam suas classes concretas específicas, da mesma forma uma fábrica Volkswagen criaria objetos Voyage, Gol e Up, que também possuiriam sua devidas classes concretas. Observa-se aqui uma hierarquia de classes fábricas e uma outra hierarquia de classes produtos, o que gera uma explosão de classes na aplicação a medida que novos produtos venham a aparecer.
Para reduzir a necessidade de se ter uma fábrica para cada montadora, o padrão Prototype permite clonar um protótipo em vez de pedir a uma fábrica para construir um novo objeto. No exemplo abaixo CarPrototype representa um protótipo de qualquer tipo de carro, onde as classes FiatPrototype e VolksPrototype especializam esse prototipo para carros de suas respectivas montadoras, ou seja Fiat e Volkswagen.
Diagrama de Classe
Participantes
- Prototype(CarPrototype): declara uma classe abstrata para clonar a si próprio.
- ConcretePrototype(FiatPrototype, VolksPrototype): implementa uma operação para clonar a si próprio.
- Client(Client): Cria um novo objeto solicitando a um protótipo que clone a si próprio.
Código
/*
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*/
package prototype2;
/**
*
* @author patrick
*/
public abstract class CarPrototype {
private String model;
private String factory;
private String category;
private String year;
public String getYear() {
return year;
}
public void setYear(String year) {
this.year = year;
}
public String getModel() {
return model;
}
public void setModel(String model) {
this.model = model;
}
public String getFactory() {
return factory;
}
public void setFactory(String factory) {
this.factory = factory;
}
public String getCategory() {
return category;
}
public void setCategory(String category) {
this.category = category;
}
public String showInformation() {
return "Model:" + this.getModel()+ " \nFactory:" + this.getFactory() + "\nCategory: " + this.getCategory()+ "\nYear: " + this.getYear();
}
public abstract CarPrototype getClone();
}
/*
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*/
package prototype2;
/**
*
* @author patrick
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
FiatPrototype protFiat = new FiatPrototype();
CarPrototype car1 = protFiat.getClone();
car1.setModel("Palio Fire");
car1.setCategory("Hatch");
car1.setYear("2014");
CarPrototype car2 = protFiat.getClone();
car2.setModel("Siena");
car2.setCategory("Sedan");
car2.setYear("2014");
System.out.println(car1.showInformation());
System.out.println("=========================");
System.out.println(car2.showInformation());
}
}
/*
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*/
package prototype2;
/**
*
* @author patrick
*/
public class FiatPrototype extends CarPrototype {
public FiatPrototype() {
this.setModel("Fiat 0001");
this.setFactory("Fiat");
this.setCategory("Hatch");
this.setYear("2000");
}
protected FiatPrototype(FiatPrototype fiat_Prototype) { //constructor by copy
this.setModel(fiat_Prototype.getModel());
this.setFactory(fiat_Prototype.getFactory());
this.setCategory(fiat_Prototype.getCategory());
this.setYear(fiat_Prototype.getYear());
}
public FiatPrototype getClone() {
return new FiatPrototype(this);
}
}
/*
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* and open the template in the editor.
*/
package prototype2;
/**
*
* @author patrick
*/
public class VolksPrototype extends CarPrototype {
public VolksPrototype() {
this.setModel("Volks 0001");
this.setFactory("volks");
this.setCategory("Hatch");
this.setYear("2000");
}
protected VolksPrototype(VolksPrototype volks_Prototype) { //constructor by copy
this.setModel(volks_Prototype.getModel());
this.setFactory(volks_Prototype.getFactory());
this.setCategory(volks_Prototype.getCategory());
this.setYear(volks_Prototype.getYear());
}
public VolksPrototype getClone() {
return new VolksPrototype(this);
}
}