Java Prototype模式(原型模式)

要理解原型原型模式必须先理解Java里的浅复制和深复制。有的地方，复制也叫做克隆。Java提供这两种克隆方式。

浅克隆：被克隆对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而它所有的对其他对象的引用都仍然指向原来的对象。换一种说法就是浅克隆仅仅克隆所考虑的对象，而不克隆它所引用的对象。

深克隆：被克隆对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，但它所有的对其他对象的引用不再是原有的，而这是指向被复制过的新对象。换言之，深复制把要复制的对象的所有引用的对象都复制了一遍，这种叫做间接复制。深复制的源代码如下：

Java代码







public Object deepClone() throws IOException, OptionalDataException, ClassNotFoundException

{

//write to stream

ByteArrayOutputStream bo = new ByteArrayOutputStream();

ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(bo);

oo.writeObject(this); //read from stream ByteArrayInputStream bi = new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray());

ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(bi);

return (oi.readObject());

}

public Object deepClone() throws IOException, OptionalDataException, ClassNotFoundException

{

//write to stream

ByteArrayOutputStream bo = new ByteArrayOutputStream();

ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(bo);

oo.writeObject(this);        //read from stream      ByteArrayInputStream bi = new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray());

ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(bi);

return (oi.readObject());

}

Java语言的构建模型直接支持原型模型模式，所有要克隆的类必须实现一个标识接口Cloneable。所有的类都有一个Clone()方法(Object提供)。克隆满足的条件：对于任何对象x，都有x.clone()!=x，换言之，克隆的对象不是原来的对象；x.clone().getClass()==x.getClass(),换言之，克隆的对象与原对象是同一类型。x.clone().equals(x)成立。

Java代码







public class Sheep implements Cloneable

{

private String name = "Dolly";

public Object clone() throws CloneNotSupportedException

{

return super.clone();

}

}

public class Sheep implements Cloneable

{

private String name = "Dolly";

public Object clone() throws CloneNotSupportedException

{

return super.clone();

}

}

原型模式定义: 用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象.

Prototype模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，根本无需知道任何如何创建的细节,工作原理是:通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。

如何使用? 因为Java中的提供clone()方法来实现对象的克隆,所以Prototype模式实现一下子变得很简单.

以勺子为例：

Java代码







public abstract class AbstractSpoon implements Cloneable

{

String spoonName;

public void setSpoonName(String spoonName) {this.spoonName = spoonName;}

public String getSpoonName() {return this.spoonName;}

public Object clone()

{

Object object = null;

try {

object = super.clone();

} catch (CloneNotSupportedException exception) {

System.err.println("AbstractSpoon is not Cloneable");

}

return object;

}

}

有个具体实现(ConcretePrototype):

public class SoupSpoon extends AbstractSpoon

{

public SoupSpoon()

{

setSpoonName("Soup Spoon");

}

}

public abstract class AbstractSpoon implements Cloneable
{
String spoonName;

public void setSpoonName(String spoonName) {this.spoonName = spoonName;}
public String getSpoonName() {return this.spoonName;}

public Object clone()
{
Object object = null;
try {
object = super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException exception) {
System.err.println("AbstractSpoon is not Cloneable");
}
return object;
}
}
有个具体实现(ConcretePrototype):

public class SoupSpoon extends AbstractSpoon
{
public SoupSpoon()
{
setSpoonName("Soup Spoon");
}
}

调用Prototype模式很简单:

AbstractSpoon spoon = new SoupSpoon();
AbstractSpoon spoon2 = spoon.clone();
当然也可以结合工厂模式来创建AbstractSpoon实例。

在Java中Prototype模式变成clone()方法的使用，由于Java的纯洁的面向对象特性，使得在Java中使用设计模式变得很自然，两者已经几乎是浑然一体了。这反映在很多模式上，如Interator遍历模式。