Java设计模式系列1--原型模式（Prototype Method）

2014-02-14 11:27:33

声明：本文不仅是本人自己的成果，有些东西取自网上各位大神的思想，虽不能一一列出，但在此一并感谢！

原型模式，从名字即可看出，该模式的思想就是将一个对象作为原型，对其进行复制、克隆，产生一个和原对象类似的新对象。在Java中，复制对象是通过clone()实现的，调用的是Object的clone()方法，而在Object类中，clone()是native的。在这儿，我将结合对象的浅复制和深复制来说一下，首先需要了解对象深、浅复制的概念：

浅复制：将一个对象复制后，基本数据类型的变量都会重新创建，而引用类型，指向的还是原对象所指向的。

深复制：将一个对象复制后，不论是基本数据类型还有引用类型，都是重新创建的。简单来说，就是深复制进行了完全彻底的复制，而浅复制不彻底。

此处，写一个深、浅复制的例子：

Prototype.java

package com.david.prototype;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

public class Prototype implements Cloneable, Serializable {

private static final long serialVersionUID = 1L;
private String string;

private SerializableObject obj;

/* 浅复制 */
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
Prototype proto = (Prototype) super.clone();
return proto;
}

/* 深复制 */
public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {

/* 写入当前对象的二进制流 */
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(this);

/* 读出二进制流产生的新对象 */
ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
return ois.readObject();
}

public String getString() {
return string;
}

public void setString(String string) {
this.string = string;
}

public SerializableObject getObj() {
return obj;
}

public void setObj(SerializableObject obj) {
this.obj = obj;
}
}

class SerializableObject implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
}

MainTest.java

package com.david.prototype;

import java.io.IOException;

public class MainTest {

public static void main(String[] args) {
Prototype pt = new Prototype();
pt.setString("Dawei");
pt.setObj(new SerializableObject());
System.out.println("pt = " + pt);
System.out.println("pt.getString = " + pt.getString());
System.out.println("pt.getObj = " + pt.getObj());
System.out.println("=============================================");
try {
Prototype pt_clone = (Prototype) pt.deepClone();
             System.out.println("pt = " + pt_clone);
System.out.println("pt.getString = " + pt_clone.getString());
System.out.println("pt.getObj = " + pt_clone.getObj());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}/* catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}*/
}

}

注意红色代码，我们可以更换方法，分别调用深、浅两种clone方法，打出的log如下：

浅克隆：

pt = com.david.prototype.Prototype@3ce53108
pt.getString = Dawei
pt.getObj = com.david.prototype.SerializableObject@6af62373
=============================================
pt = com.david.prototype.Prototype@459189e1
pt.getString = Dawei
pt.getObj = com.david.prototype.SerializableObject@6af62373

看红色部分，打出来的对象hashcode是一样的。

深克隆：

pt = com.david.prototype.Prototype@2e6e1408
pt.getString = Dawei
pt.getObj = com.david.prototype.SerializableObject@3ce53108
=============================================
pt = com.david.prototype.Prototype@7ecd2c3c
pt.getString = Dawei
pt.getObj = com.david.prototype.SerializableObject@5013582d

看红、绿色部分，显然不一样，这说明克隆前后的SerializableObject obj对象不是同一个对象。