デザインパターン入門　Prototype

概要

Prototypeパターンとは

• Prototype:"試作品"からインスタンスを生成する。クラスからではない。
• Cloneableインターフェースを実装し、自身からクローンを作成できる実体クラスがある。

ミソ

四角形を描くと言ったようなアクションが共通しているが、そのとき

• "/"で囲む四角形
• "*"で囲む四角形
• "x"で囲む四角形

と言ったような分かれ方をした3つの雛形があるとき、それぞれを別クラスで作っていてはキリが無い。

描く図形の形だけクラス分けをして、線の種類はClientにそれぞれ同一クラスとしてマッピングしておく。

そして同じ「"/"の線で三角形を描く」ことを繰り返すときは、雛形として登録したPrototypeインスタンスから新しいインスタンスをクローンして流用してやれば良い。

概念図

• Clientは Prototypeを呼び出す
• Prototypeを実装したConcretePrototypeが、createCloneによってクローンされる

実装 図形描画

登場人物

• frameworkパッケージ
  • Productインターフェース: Cloneableを継承
  • Managerクラス: CloneableをMapで格納、クローンを作成
• entityパッケージ
  • Main: エントリポイント
  • MessageBoxクラス: Productを実装。四角形を描画 / ConcreteProduct
  • UnderLinePenクラス: Productを実装。下線を描画 / ConcreteProduct

実装 ソース

Product

Product

package prototype.product.frameworks;

public interface Product extends Cloneable{
    public abstract void use(String s);
    public abstract Product createClone();

}

Manager

package prototype.product.frameworks;

import java.util.HashMap;

public class Manager {

    private HashMap<String, Cloneable> showcase = new HashMap<>();
    public void register(String name, Cloneable prototype) {
        showcase.put(name, prototype);
    }

    public Product create(String protoname) {
        Product p = (Product)showcase.get(protoname);
        return p.createClone();
    }

}

MessageBox

package prototype.product.entity;

import prototype.product.frameworks.Product;

public class MessageBox implements Product {
    private char decoChar;

    public MessageBox(char decoChar) {
        this.decoChar = decoChar;
    }

    @Override
    public void use(String s ) {
        int length = s.getBytes().length;
        for (int i = 0; i < length+4; i++) {
            System.out.print(decoChar);
        }
        System.out.println("");
        System.out.println(decoChar+" "+s + " " +decoChar);
        for (int i = 0; i <length+4; i++) {
            System.out.print(decoChar);
        }
        System.out.println("");
    }

    @Override
    public Product createClone() {
        Product product = null;
        try {
            product= (Product)clone();
        }catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return product;
    }
}

UnderLinePen

package prototype.product.entity;

import prototype.product.frameworks.Product;

public class UnderLinePen implements Product{
    private char ulChar;
    public UnderLinePen(char ulChar) {
        this.ulChar = ulChar;
    }
    @Override
    public void use(String s) {
        int length = s.getBytes().length;
        System.out.println("¥ "+s+" ¥");
        for (int i = 0; i < length+4; i++) {
            System.out.print(ulChar);
        }
        System.out.println("");
    }

    @Override
    public Product createClone() {
        Product product = null;
        try {
            product = (Product) clone();
        }catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return product;
    }

}

Main

package prototype.product.entity;

import prototype.product.frameworks.Manager;
import prototype.product.frameworks.Product;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Manager manager = new Manager(); 
        UnderLinePen linePen = new UnderLinePen('x'); //1
        MessageBox mbox = new MessageBox('*'); //1 
        MessageBox sbox = new MessageBox('/'); //1
        manager.register("強調メッセージ", linePen);// 2
        manager.register("警告ボックス",mbox); //2
        manager.register("斜めボックス    ", sbox);  //2

//      生成
        Product p1 = manager.create("強調メッセージ");//3
        p1.use("Hello world");   //4
        Product p2 = manager.create("警告ボックス"); //3
        p2.use("Hello world");   //4
        Product p3 = manager.create("斜めボックス "); //3
        p3.use("Hello world");   //4
    }
}

実行結果

¥ Hello world ¥
xxxxxxxxxxxxxxx
***************
* Hello world *
***************
///////////////
/ Hello world /
///////////////

解釈

1. ConcreteProductに描画する文字を設置
2. ManagerのHashMapにConcreteProduct達を登録
3. Manager.createでクローンを生成　→ Product.createCloneが自身のクローンを返す
4. Product.useで描画

実装 クラス図

• ProductがPrototypeの役割
• MessageBox, UnderLinePenがConcretePrototypeの役割
• ManagerがClientの役割

引用

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