Давайте представим, что у нас есть Барсик. И он нам настолько сильно нравится, что мы хотим создать полную его копию. В реальной жизни, конечно, мы так не можем сделать. Но вот в коде мы можем создать новый объект класса котика и вручную указать новому коту все параметры и их значения, которые были у Барсика. Звучит отлично, но проблема в том, что у Барсика какие-то поля могут быть приватными и мы не можем получить их значения. Плюс, иногда мы вообще не имеем доступа к Барсику и общаемся с ним через интерфейсы (например, когда используем сторонние библиотеки).
Паттерн "Прототип" как раз поможет скопировать объект так, что мы не будем зависеть от конкретных классов и у нас будет точная копия Барсика.
Теперь немного умных слов. Прототип — это порождающий шаблон проектирования (помогает с созданием объектов), который создаёт новые объекты через клонирование существующего. Этот подход эффективен, когда процесс инициализации занимает много времени или ресурсов.
Пример:
Допустим, у нас есть класс Kitten:
class Kitten(val name: String, val age: Int, val breed: String)
Предположим, что создание каждого нового котёнка требует значительного количества ресурсов и времени. Например, имя достаём из базы, а возраст вообще достаём с сервера. Давайте попробуем применить паттерн.
1) Создаём интерфейс прототипа с одним методом clone;
2) Добавляем интерфейс к котёнку и переопределяем метод;
3) В котёнке в методе просто создаём нового кота. Без запросов в БД и т.п.
4) Теперь, вместо ручного создания новых котят, мы можем просто клонировать существующих:
Заметьте, что в котлине есть функция copy, которая расширяет паттерн "Прототип". С copy можно не только создать нового котика, но и поменять параметры.
Плюсы паттерна:
- Производительность и эффективность: если создание нового
котикаобъекта занимает много времени или ресурсов (например, включает обращение к базе данных), то клонирование существующего котика может быть более эффективным. - Изоляция от конкретных классов: код не зависит от конкретного Барсика, поскольку этот код работает через общий интерфейс.
- С помощью прототипа можно добавлять новых котиков в любой момент, копируя уже существующие.
Минусы:
- Сложность клонирования сложных котиков: клонирование объектов, которые имеют сложные взаимосвязи, может быть трудной задачей из-за необходимости копирования всех связанных объектов и перепривязки ссылок. Например: у нас есть автор и книги. Мы клонировали автора. Казалось бы всё хорошо, но проблема в том, что книги ссылаются на старого автора и ничего не знают про нового. Вот это тоже нужно исправлять.
- Копирование может требовать дополнительную память: например, когда мы копируем большие картинки и они будут дублироваться в памяти, то это может быть очень дорогостоящей операцией.
- Неправильное клонирование может привести к проблемам безопасности: например, если мы скопировали какие-нибудь пароли и клонированный объект хранится в незащищенной части, откуда пароль может получить кто-то, кто не должен.
UML-схемка:
Красивая картинка от Midjourney:
Дубль статей в телеграмме — https://t.me/android_junior
Мои заметки в телеграмме — https://t.me/android_junior_notes
P.S. сделано с помощью ChatGPT. :)