Prototyp (Entwurfsmuster)

Prototyp.png Ein Prototyp (engl. Prototype) ist ein Entwurfsmuster (design pattern) aus dem Bereich der Softwareentwicklung und gehört zur Kategorie der Erzeugungsmuster (Creational Patterns). Das Muster nutzt prototypische Instanzen zur Erzeugung neuer Instanzen. Dazu wird eine alte Instanz kopiert und dann an die Bedürfnisse angepasst. Man unterscheidet zwischen flacher Kopie (Cloning) und tiefer Kopie (Deep Cloning). Das Muster ist eines der sogenannten GoF-Muster (Gang of Four, siehe Viererbande).

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Verwendung

Ein Prototyp findet Anwendung, wenn

die Erzeugung weiterer Instanzen einer Klasse teuer ist und sich die Objekte ähneln,
die zu instanziierenden Klassen erst zur Laufzeit bekannt sind,
eine Hierarchie von Fabriken parallel zu einer Hierarchie von Produkten vermieden werden soll oder
wenn die Objekte einer Klasse nur wenige Zustandskombinationen einnehmen können.

UML-Diagramm

Prototyp.png

Akteure

Prototyp
- definiert eine Schnittstelle zur Kopie eines Objektes
KonkreterPrototyp
- kopiert sich selbst durch Implementation der Schnittstelle
Klient
- erzeugt neue Objekte als Kopie bestehender Objekte
- modifiziert neue Objekte

Vorteile

Komplexe Objekte lassen sich schneller erzeugen.
Neue Unterklassen können zur Laufzeit eingebunden werden.
Neue Objekte können durch Variation der Struktur spezifiziert werden.
Es gibt keine Erzeuger-Klassenhierarchie parallel zur Klassenhierarchie der Produkte.

Nachteile

Die Erstellung einer Kopie eines Objektes ist aufwendig.
Jede Unterklasse muss Kopie-Operation implementieren.
Eventuelle Initialisierungen des kopierten Objekts müssen zusätzlich erfolgen.

Beispiel

Java-Interface

interface Prototyp { public Prototyp clone(); }