原型模式（Prototype Pattern）是用于創(chuàng)建重復(fù)的對象柬帕，同時又能保證性能产场。這種類型的設(shè)計模式屬于創(chuàng)建型模式唆姐，它提供了一種創(chuàng)建對象的最佳方式拗慨。屬于創(chuàng)建型模式。
原型模式的核心在于拷貝原型對象奉芦。以系統(tǒng)中已存在的一個對象為原型基于內(nèi)存二進(jìn)制流進(jìn)行拷貝赵抢。無需經(jīng)歷對象初始化過程。
原型模式的應(yīng)用場景
在代碼中經(jīng)常會遇到大量get 仗阅，set 賦值
public ExamPaper copy(){
ExamPaper paper = new ExamPaper();
paper.setLeftTime(this.getLeftTime);
paper.setId(this.id);
paper.setUserId(this.userId);
paper.setGrade(this.grade);
paper.setFullScore(this.fullScore);
paper.setScore(this.score);
return paper;
}
這種寫法很常見,而且代碼中很多是這樣子的昌讲，而原型模式就是為了解決這種不優(yōu)雅而浪費體力的工作。
原型模式的使用場景
- 類初始化消耗資源較多减噪。
- new一個對象需要比較復(fù)雜的過程
- 構(gòu)造函數(shù)比較復(fù)雜。
而且车吹，在JDK中已經(jīng)幫我們提供了Cloneable接口筹裕，我們只需要實現(xiàn)Cloneable接口即可。
public class PrototypeDemo implements Cloneable {
private int age ;
private String name ;
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
protected PrototypeDemo clone() {
try {
return (PrototypeDemo) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
測試方法：
public static void main(String[] args) {
PrototypeDemo prototypeDemo = new PrototypeDemo();
prototypeDemo.setAge(1);
prototypeDemo.setName("A");
PrototypeDemo clone = prototypeDemo.clone();
System.out.println(clone.toString());
}
------------------------------------------------------------------------------------------------
PrototypeDemo{age=1, name='A'}
可是呢窄驹，當(dāng)PrototypeDemo中增加一個List屬性的參數(shù)時朝卒。
淺克隆
public class PrototypeDemo implements Cloneable {
private int age ;
private String name ;
private List hobbies;
//get set節(jié)省頁面就不寫了
@Override
protected PrototypeDemo clone() {
try {
return (PrototypeDemo) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
測試結(jié)果
public static void main(String[] args) {
PrototypeDemo prototypeDemo = new PrototypeDemo();
prototypeDemo.setAge(1);
prototypeDemo.setName("A");
List list = new ArrayList(4);
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
prototypeDemo.setHobbies(list);
PrototypeDemo clone = prototypeDemo.clone();
clone.getHobbies().add("d");
System.out.println(prototypeDemo);
System.out.println(clone);
}
------------------------------------------------------------------------------------------------
PrototypeDemo{age=1, name='A', hobbies=[a, b, c, d]}
PrototypeDemo{age=1, name='A', hobbies=[a, b, c, d]}
由結(jié)果可見，我們希望的clone和prototypeDemo的hobbies值是不一樣的乐埠，可是輸出的結(jié)果是一模一樣的抗斤。說明JDK的clone 方法復(fù)制的不是值，而是引用地址丈咐。這樣子的話瑞眼，我們修改clone對象中的hobbies值時，prototypeDemo對象中的值也是會一起改變的棵逊，這就是淺克隆伤疙。那么該如何解決這個問題呢？
使用序列化進(jìn)行深克隆
實現(xiàn)序列化接口
public class PrototypeDemo implements Cloneable, Serializable {
private int age ;
private String name ;
private List hobbies;
//篇幅問題 不寫get set方法
@Override
protected PrototypeDemo clone() {
try {
return (PrototypeDemo) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
protected PrototypeDemo deepClone(){
try {
ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(outputStream);
o.writeObject(this);
ByteArrayInputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(outputStream.toByteArray());
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(inputStream);
return (PrototypeDemo) in.readObject();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
測試：
public static void main(String[] args) {
PrototypeDemo prototypeDemo = new PrototypeDemo();
prototypeDemo.setAge(1);
prototypeDemo.setName("A");
List list = new ArrayList(4);
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
prototypeDemo.setHobbies(list);
PrototypeDemo clone = prototypeDemo.deepClone();
clone.getHobbies().add("d");
System.out.println(prototypeDemo);
System.out.println(clone);
}
------------------------------------------------------------------------------------------------------
PrototypeDemo{age=1, name='A', hobbies=[a, b, c]}
PrototypeDemo{age=1, name='A', hobbies=[a, b, c, d]}
原型模式的優(yōu)缺點
優(yōu)點
- 性能提高，Java自帶的原型模式是基于內(nèi)存二進(jìn)制流的copy徒像。比直接創(chuàng)建一個對象快很多黍特。
- 簡化對象的創(chuàng)建，使得創(chuàng)建對象就像我們在編輯文檔時的復(fù)制粘貼一樣簡單锯蛀。
缺點
- 每個類都要實現(xiàn)cloneable灭衷。
- 深克隆與淺克隆。Object類的clone方法只會克隆對象中的基本的數(shù)據(jù)類型旁涤，對于數(shù)組今布、容器對象、引用對象等都不會克隆拭抬。如果要實現(xiàn)這些對象的克隆部默，要編寫復(fù)雜的代碼，而且如果有多重嵌套引用時造虎，必須每一層都要進(jìn)行深克隆傅蹂。
