Patrones de Diseño (V): Patrones de Creación - Prototipo

En la entrega anterior veíamos como el patrón Método Factoría nos permitía delegar la instanciación de un objeto en una subclase. En esta entrega aprenderemos como crear objetos a partir de otros similares por clonación o duplicación, utilizando el patrón Prototipo. La gran ventaja de esto es que el tiempo necesario para replicar un objeto es mucho menor que el tiempo que se tarda en crear una nueva instancia y establecer los nuevos valores.

Prototipo


Nombre: Prototype

Problema y Contexto:
En algunos casos, el coste de crear un objeto nuevo desde 0 es muy elevado, y más aún si luego hay que establecer una gran colección de atributos. En éste contexto sería más conveniente clonar un objeto predeterminado que actúe de prototipo y modificar los valores necesarios para que se ajuste a su nuevo propósito.
.
Se aplica cuando:

  • La creación de nuevos objetos acarrea un coste computacional elevado..
  • Los objetos a crear tienen o suelen tener atributos que repiten su valor.


Solución y Estructura:

La solución consistirá en definir una interfaz que expone el método necesario para realizar la clonación del objeto. Las clases que pueden ser clonadas implementarán esta interfaz, mientras que las clases que deseen clonar deberán utilizar el método definido en la interfaz.

Además, existen 2 tipos de clonación: la clonación profunda y la clonación superficial. En la clonación superficial modificar las referencias a terceros objetos hace que los originales cambien, ya que los terceros objetos son en realidad punteros. En la clonación profunda se clonan los terceros objetos dando lugar a nuevas referencias independientes.

La estructura es la siguiente:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/Prototype_design_pattern.png

Donde:

Prototype: Interfaz que define la operación de clonado. Será implementada por todos los objetos que puedan ser clonados. En ocasiones es implementado como una clase abstracta.

Client: Crea nuevos objetos mediante la clonación de los mismos.

ConcretePrototype1: Clase que puede ser instanciada mediante la clonación de un prototipo. Implementa la interfaz Prototype.

ConcretePrototype2: Otra clase con las mismas características que ConcretePrototype1.

Consecuencias:

  • POSITIVAS:
    • Clonar un objeto es mucho más rápido que crearlo.
    • Un programa puede añadir y borrar dinámicamente objetos prototipo en tiempo de ejecución.
    • El cliente no debe conocer los detalles de cómo construir los objetos prototipo.
  • NEGATIVAS
    • En objetos muy complejos, implementar la interfaz Prototype puede ser muy complicada.


Patrones Relacionados: -

Ejemplo:

Tenemos una fábrica de camisetas con estampados, típicas de las ferias y mercadillos. Para crear nuevas camisetas, cogeremos una similar y modificaremos únicamente el color, la talla y el estampado. Empezamos con el prototipo:

public abstract class Camiseta {
	private String nombre;
	private Integer talla;
	private String color;
	private String manga;
	private String estampado;
	private Object material;

	public Camiseta (String nombre,Integer talla, String color, String manga, String estampado, Object material){
		this.nombre = nombre;
		this.talla = talla;
		this.color = color;
		this.manga = manga;
		this.estampado = estampado;
		this.material = material;
	}
	public abstract Camiseta clone();
	/*
	 * Todos los getter y los setter.
	*/
}



Ahora construiremos los prototipos concretos para camisetas de manga larga y manga corta:

public class CamisetaMCorta extends Camiseta{
	public CamisetaMCorta(Integer talla, String color, String estampado){
		this.nombre = “Prototipo”;
		this.talla = talla;
		this.color = color;
		this.manga = “Corta”;
		this.estampado = estampado;
		this.material = new Lana();
	}
	public Camiseta clone(){
		return new CamisetaMCorta(this.talla, this.color, this.estampado);
	}
}


public class CamisetaMLarga extends Camiseta{
	public CamisetaMLarga(Integer talla, String color, String estampado){
		this.nombre = “Prototipo”;
		this.talla = talla;
		this.color = color;
		this.manga = “Larga”;
		this.estampado = estampado;
		this.material = new Lana();
	}
	public Camiseta clone(){
		return new CamisetaMLarga(this.talla, this.color, this.estampado);
	}
}



Por último, el método main hará de cliente y creará distintas camisetas tanto de manga larga como de manga corta a partir de prototipos.

public static void main(String[] args){
// Recibiremos en los argumentos los estampados de las camisetas

// Creamos los prototipos
Camiseta prototipoMCorta = new CamisetaMCorta(40, “blanco”, “Logotipo”);
Camiseta prototipoMLarga = new prototipoMLarga(40, “blanco”, “Logotipo”);

// Almacenamos las camisetas disponibles
ArrayList camisetas = new ArrayList();

for(int i = 0; i<args.length;i++){
		Camiseta cc =  prototipoMCorta.clone();
		cc.setEstampado(args[i]);
 
		for(int j = 35; j<60; j++){
			Camiseta cc_talla = cc.clone();
			cc_talla.setTalla(j);
			camisetas.add(cc_talla);
		}
		
 
		Camiseta cl =  prototipoMLarga.clone();
		cl.setEstampado(args[i]);
		
		for(int j = 35; j<60; j++){
			Camiseta cl_talla = cl.clone();
			cl_talla.setTalla(j);
			camisetas.add(cl_talla);
		}		
	}
}

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