让ChatGPT教我原型模式

先搞份提纲吧

日常把压力丢给ChatGPT,让它给我们出一份学习原型模式的提纲

# 学习原型模式的提纲– 

原型模式概述

  – 

定义和概念

  – 

核心思想和作用

– 

原型模式的基本结构

  – 

抽象原型类

  – 

具体原型类

  – 

客户端

– 

原型模式的实现方式

  – 

浅拷贝

  – 

深拷贝

– 

原型模式的应用场景

  – 

对象的创建成本较高

  – 

对象的属性变化较少

  – 

创建对象的变体

– 

原型模式的优缺点

  – 

优点

  – 

缺点

– 

原型模式与其他设计模式的关联

  – 

工厂模式

  – 

建造者模式

– 

实例分析和代码示例

  – 

简单的原型模式示例代码解析

接下来我们根据这份提纲,一个一个的跟Chat GPT提问

给ChatGPT设置前提条件

为了后续方便转换成思维导图,我需要它回答问题的同时,另外输出一个markdown格式的给我。

回答:

原型模式的定义和概念

原型模式(Prototype Pattern)是一种创建型设计模式,它允许通过复制现有对象来创建新的对象,而无需通过实例化来创建。它基于一个原型对象,通过复制该原型对象来创建新的对象实例。这样可以避免直接创建对象的开销,同时简化了对象创建的过程。

核心思想

原型模式的核心思想是通过复制现有对象(原型)来创建新对象。原型对象是被复制的对象,它定义了需要创建的对象的基本结构和行为。新对象是通过克隆原型对象而得到的,克隆可以是浅克隆或深克隆,具体取决于需求。

作用

支持动态创建对象:原型模式允许在运行时动态创建对象,通过复制现有对象来创建新对象,而不是通过实例化。这对于那些对象的创建过程比较复杂、耗时或需要额外资源的情况下非常有用。简化对象创建过程:原型模式将对象的创建过程抽象为原型和克隆的过程,通过复制原型对象来创建新对象。这样可以避免了创建对象时繁琐的初始化过程,简化了对象的创建过程。提高性能:相比于直接实例化对象,原型模式通过复制已有对象来创建新对象,避免了初始化的开销,提高了性能。支持对象的动态配置:通过克隆原型对象并根据需要进行修改,可以灵活地配置对象的属性和行为,实现对象的动态配置。

下面是以Markdown思维导图的形式呈现:

# 原型模式## 定义和概念– 

创建型设计模式

– 

允许通过复制现有对象来创建新的对象

– 

避免直接实例化对象的开销,简化对象创建过程

## 核心思想– 

通过复制现有对象来创建新对象

– 

原型对象是被复制的对象,定义了新对象的基本结构和行为

– 

新对象通过克隆原型对象而得到,可以是浅克隆或深克隆

## 作用– 

支持动态创建对象

– 

简化对象创建过程

– 

提高性能

– 

支持对象的动态配置

我们再将它转成思维导图的形式

基本结构

回答:

以下是原型模式的基本结构及其描述:

抽象原型类(Abstract Prototype Class):定义了原型对象的通用接口和方法。抽象原型类可以是一个抽象类或接口。其中包含了一个克隆方法(clone),用于复制原型对象并创建新的对象实例。

具体原型类(Concrete Prototype Class):实现了抽象原型类,具体原型类是需要被复制的对象。它实现了克隆方法(clone),通过复制自身来创建新的对象实例。

客户端(Client):使用原型对象的客户端代码。客户端通过调用原型对象的克隆方法来创建新的对象实例。客户端可以通过复制原型对象并对其进行修改来满足特定的需求。

下面是以Markdown思维导图的形式呈现:

# 原型模式的基本结构## 抽象原型类– 

定义原型对象的通用接口和方法

– 

可以是抽象类或接口

– 

包含克隆方法(clone),用于复制原型对象并创建新的对象实例

## 具体原型类– 

实现抽象原型类

– 

需要被复制的对象

– 

实现克隆方法(clone),通过复制自身来创建新的对象实例

## 客户端– 

使用原型对象的客户端代码

– 

调用原型对象的克隆方法来创建新的对象实例

– 

可以复制原型对象并对其进行修改以满足特定需求

markdown转换思维导图:

实现方式

回答:

原型模式的实现方式通常涉及浅拷贝和深拷贝两种方式。下面我会分别介绍它们的含义和实现方式:

浅拷贝(Shallow Copy):

浅拷贝是指创建一个新对象,并将原型对象的非引用类型属性的值复制到新对象中。对于引用类型的属性,浅拷贝只复制引用,而不复制引用指向的对象。因此,原型对象和克隆对象将共享同一个引用类型的属性。浅拷贝可以通过重写克隆方法(clone)来实现,使用原型对象的属性赋值给克隆对象的对应属性。

深拷贝(Deep Copy):

深拷贝是指创建一个新对象,并将原型对象的所有属性值复制到新对象中,包括引用类型的属性。对于引用类型的属性,深拷贝会递归地复制引用指向的对象,确保原型对象和克隆对象拥有完全独立的引用类型属性。深拷贝可以通过序列化和反序列化、递归复制等方式来实现。

下面是以Markdown思维导图的形式呈现:

# 原型模式的实现方式## 浅拷贝(Shallow Copy)– 

创建新对象,并将原型对象的非引用类型属性的值复制到新对象中

– 

对于引用类型的属性,只复制引用,而不复制引用指向的对象

– 

实现方式:重写克隆方法(clone),使用原型对象的属性赋值给克隆对象的对应属性

## 深拷贝(Deep Copy)– 

创建新对象,并将原型对象的所有属性值复制到新对象中,包括引用类型的属性

– 

对于引用类型的属性,递归地复制引用指向的对象,确保独立的引用类型属性

– 

实现方式:序列化和反序列化、递归复制等方式

markdown转思维导图:

当我问累了,随便发发,它也能get到是什么意思!

应用场景

回答:

以下是原型模式常见的应用场景,适用于以下情况:

对象的创建成本较高:当对象的创建过程较为复杂或耗时时,可以使用原型模式。通过复制现有对象的原型,可以避免重复的初始化过程,提高对象的创建效率。对象的属性变化较少:如果一个对象的大部分属性在创建后保持不变,而只有少数几个属性会发生变化,使用原型模式可以避免每次都重新创建对象。通过复制现有对象的原型,然后修改需要变化的属性,可以快速创建具有不同属性的新对象。创建对象的变体:当需要创建一系列相似但属性略有不同的对象时,原型模式非常有用。通过定义一个原型对象,并根据需要对其进行修改,可以快速创建多个变体对象,而无需重新编写创建逻辑。

Markdown思维导图如下所示:

# 原型模式的应用场景– 

对象的创建成本较高

– 

对象的属性变化较少

– 

创建对象的变体

转思维导图:

优缺点

回答:

原型模式的优点:

减少对象的创建成本:原型模式通过复制现有对象的原型来创建新对象,避免了重复的初始化过程,减少了对象的创建成本。提高对象的创建效率:由于原型模式是通过复制现有对象进行创建,而不是通过调用构造函数来创建新对象,因此可以提高对象的创建效率。简化对象的创建过程:使用原型模式可以将对象的创建逻辑封装在原型类中,客户端只需要通过复制原型对象来创建新对象,无需关注具体的创建细节,简化了对象的创建过程。动态添加和修改对象的属性:原型模式允许在运行时动态添加和修改对象的属性,通过修改原型对象的属性,可以快速创建具有不同属性的新对象。

原型模式的缺点:

需要为每个类实现克隆方法:在原型模式中,每个可复制的类都需要实现克隆方法,这可能增加了代码的复杂性。克隆方法的使用限制:在某些编程语言中,克隆方法的使用可能受到限制,例如私有成员变量无法直接访问。深拷贝可能较为复杂:如果对象的属性是引用类型,并且需要进行深拷贝,实现深拷贝可能较为复杂,需要考虑引用对象的克隆和引用关系的处理。

Markdown思维导图如下所示:

# 原型模式的优缺点## 优点– 

减少对象的创建成本

– 

提高对象的创建效率

– 

简化对象的创建过程

– 

动态添加和修改对象的属性

## 缺点– 

需要为每个类实现克隆方法

– 

克隆方法的使用限制

– 

深拷贝可能较为复杂

转思维导图:

关联

回答:

原型模式与其他设计模式的关联如下:

工厂模式:原型模式和工厂模式都属于创建型设计模式,它们都涉及对象的创建,但在不同的场景下应用。工厂模式关注的是创建对象的过程,将对象的创建封装在工厂类中,并提供一个统一的接口来创建对象。而原型模式关注的是通过复制现有对象来创建新对象,它允许动态地克隆对象并生成新的对象实例。可以说,原型模式是一种自带克隆能力的工厂模式。建造者模式:原型模式和建造者模式都可以用于创建复杂对象,但它们的关注点和应用场景略有不同。建造者模式关注的是对象的构建过程,将对象的构建步骤和算法进行抽象和封装,通过指导者来指导对象的构建过程。而原型模式关注的是通过复制现有对象来创建新对象,通过克隆来实现对象的创建。可以说,原型模式是一种基于克隆的建造者模式。

虽然原型模式与工厂模式和建造者模式有一些相似之处,但它们的关注点和应用场景不同。原型模式更注重对象的复制和克隆,适用于创建对象的变体,而工厂模式和建造者模式更注重对象的创建过程,适用于创建对象的不同实现或步骤。

以下是原型模式与其他设计模式的关联的思维导图:

## 原型模式与其他设计模式的关联– 

原型模式

  – 

关注对象的克隆和复制

  – 

通过复制现有对象来创建新对象实例

– 

工厂模式

  – 

创建型设计模式

  – 

关注对象的创建过程

  – 

将对象的创建封装在工厂类中

  – 

提供统一的接口来创建对象

– 

建造者模式

  – 

创建型设计模式

  – 

用于创建复杂对象

  – 

关注对象的构建过程

  – 

将构建步骤和算法进行抽象和封装

  – 

通过指导者来指导对象的构建过程

转思维导图:

代码解析

这个时候意外来了,它默认发送的是Python的,这可能跟它底层运用的语言有关吗?需要我告诉它,我需要的是Java的,才会转成Java的给我

回答:

import

 java.util.Objects;

class Prototype implements Cloneable 

{

    private

 String name;

    public Prototype(String name) 

{

        this

.name = name;

    }

    public void setName(String name) 

{

        this

.name = name;

    }

    public String getName() 

{

        return

 name;

    }

    @Override    public Prototype clone() 

{

        try

 {

            return (Prototype) super

.clone();

        } catch

 (CloneNotSupportedException e) {

            return null

;

        }

    }

}

public class Main 

{

    public static void main(String[] args) 

{

        // 创建原型对象        Prototype prototype = new Prototype(“Prototype”

);

        // 克隆原型对象

        Prototype clone = prototype.clone();

        // 输出克隆对象的名称        System.out.println(clone.getName());  // 输出:Prototype        // 修改克隆对象的名称        clone.setName(“Clone”

);

        // 输出原型对象和克隆对象的名称        System.out.println(prototype.getName());  // 输出:Prototype        System.out.println(clone.getName());  // 输出:Clone

    }

}

代码解析:

在示例中,我们定义了一个原型类 Prototype,它实现了 Cloneable 接口并重写了 clone 方法。原型类包含一个属性 name,以及相应的 getter 和 setter 方法。在 clone 方法中,我们使用 super.clone() 方法进行浅拷贝,并将其强制转换为 Prototype 类型。在主程序中,我们创建了原型对象 prototype。通过调用 clone 方法,我们克隆了原型对象,得到了一个新的克隆对象 clone。我们分别输出了克隆对象的名称,然后修改了克隆对象的名称,并再次输出原型对象和克隆对象的名称。

这个示例展示了原型模式在 Java 中的基本实现方式。通过实现 Cloneable 接口并重写 clone 方法,我们可以通过克隆原型对象来创建新的对象实例。需要注意的是,在进行克隆时,原型对象和克隆对象的引用类型属性将共享同一个引用,这属于浅拷贝。如果需要深拷贝,需要在 clone 方法中对引用类型属性进行深拷贝的处理。

醒悟

正当我喘口气的时候,我突然想到我为什么要一个问题一个问题的问?为什么不这样!

浪费我几分钟的时间了,没错就是几分钟的时间,如果你窗口开的足够多,这一篇下来,其实也就是六个问题而已,六个问题同时发给ChatGPT,然后两秒钟复制粘贴,两秒钟转思维图,在思路清晰,甚至思路也是由ChatGPT给出的情况下,写这么一篇文章的时间其实用不了多久。原本憋一篇文章,或者把文章转成另外一种形式输出需要多久,如果读者中有人尝试过的,应该很清楚,这样一篇下来,半天就过去了。

但是现在,由ChatGPT辅助创作后,便利太多了。或许ChatGPT的面世注定会淘汰一批人,但是它只是程序,它需要的是对话,是训练。

它没办法凭空产生good idea。所以注定被淘汰的只有所处行业内容是ChatGPT能做,且又不懂得怎么使用ChatGPT的人。

以上文章,全部图片由ChatGPT+在线网站(PlantUML、try markMap)生成。会使用工具,是真的轻松。让ChatGPT生成且转成对应的文章格式,由PlantUML转思维导图,由try markMap转类图….

是了不起

2Java

写在最后

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