java设计模式七之原型设计模式

野性酷女 2022-05-23 08:47 162阅读 0赞

##### 前言： #####

原型设计模式是指：用原来的对象，创建一个同类型的新对象实例。

##### 两个概念：    #####

浅拷贝：非引用对象复制值，引用对象复制引用

深拷贝：复制非引用对象的值，非引用对象创建新实例，并且复制原来的值。

##### 实现： #####

实现Cloneable接口：在java虚拟机中，只有实现了此接口的类，才可以使用clone()方法，否则会抛出CloneNotSupportedException异常。

重写clone方法：  在Object类中有一个clone()方法，作用是返回对象的拷贝。但是作用域为protected类型，改成public类型。

##### **原型模式的优点及适用场景：** #####

使用原型模式创建对象比直接new一个对象在性能上要好的多，因为Object类的clone方法是一个本地方法，它直接操作内存中的二进制流，特别是复制大对象时，性能的差别非常明显。

使用原型模式的另一个好处是简化对象的创建，使得创建对象就像我们在编辑文档时的复制粘贴一样简单。

因为以上优点，所以在需要重复地创建相似对象时可以考虑使用原型模式。比如需要在一个循环体内创建对象，假如对象创建过程比较复杂或者循环次数很多的话，使用原型模式不但可以简化创建过程，而且可以使系统的整体性能提高很多。

##### **原型模式的注意事项：** #####

*  使用原型模式复制对象不会调用类的构造方法。因为对象的复制是通过调用Object类的clone方法来完成的，它直接在内存中复制数据，因此不会调用到类的构造方法。不但构造方法中的代码不会执行，甚至连访问权限都对原型模式无效。还记得单例模式吗？单例模式中，只要将构造方法的访问权限设置为private型，就可以实现单例。但是clone方法直接无视构造方法的权限，所以，单例模式与原型模式是冲突的，在使用时要特别注意。
 *  深拷贝与浅拷贝。Object类的clone方法只会拷贝对象中的基本的数据类型，对于数组、容器对象、引用对象等都不会拷贝，这就是浅拷贝。如果要实现深拷贝，必须将原型模式中的数组、容器对象、引用对象等另行拷贝。

##### 代码：    #####

person实体类：

package com.xhx.designpattern.entity;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Arrays;
    import java.util.List;
    
    public class Person implements Cloneable{
        private  String name;
        private int age;
        private List<String> cars;
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        public List<String> getCars() {
            return cars;
        }
    
        public void setCars(List<String> cars) {
            this.cars = cars;
        }
    
        @Override
        public Person clone() {
            try {
                return (Person)super.clone();  //浅拷贝
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return  null;
        }
    
        public Person clone2() {
            try {
                //深拷贝
                Person clone = (Person) super.clone();
                List<String> cars2 = new ArrayList<>();
                cars2.addAll(this.getCars());
                clone.setCars(cars2);
                return clone;
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return  null;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Person{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    ", cars=" + cars +
                    '}';
        }
    }

测试类：

package com.xhx.designpattern;
    
    import com.xhx.designpattern.entity.Person;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    /**
     * 原型设计模式
     *
     */
    public class App 
    {
        public static void main( String[] args )
        {
            Person person = new Person();
            person.setName("小小");
            person.setAge(25);
            List<String> cars = new ArrayList<>();
            cars.add("宝马");
            cars.add("奔驰");
            person.setCars(cars);
            System.out.println(person);
    
    
            //Person clonePerson = person.clone();  //默认浅拷贝，复制的引用，没有对属性创建新的对象
            Person clonePerson = person.clone2();  //深拷贝
            cars.add("野马");
            System.out.println(clonePerson);
            /**
             * Person{name='小小', age=25, cars=[宝马, 奔驰]}
             * Person{name='小小', age=25, cars=[宝马, 奔驰, 野马]}
             */
            /**
             * Person{name='小小', age=25, cars=[宝马, 奔驰]}
             * Person{name='小小', age=25, cars=[宝马, 奔驰]}
             */
    
    
        }
    }