《Android源码设计模式解析与实战》读书笔记（四）

第四章、原型模式

1、定义

用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。被复制的实例就是“原型”，这个原型是可定制的。

2、使用场景

（1）类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等，通过原型拷贝避免这些消耗。

（2）通过new产生的一个对象需要非常繁琐的数据准备或者权限，这时可以使用原型模式。

（3）一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用，即保护性拷贝。

3、简单实现

public class Book implements Cloneable{

private int price;
private String title;
private String content;
private ArrayList<String> image = new ArrayList<String>();

public Book() {
super();
}

public Book(int price, String title, String content) {
super();
this.price = price;
this.title = title;
this.content = content;
}

public ArrayList<String> getImage(){
return image;
}

public void addImage(String img){
this.image.add(img);
}

public int getPrice() {
return price;
}

public void setPrice(int price) {
this.price = price;
}

public String getTitle() {
return title;
}

public void setTitle(String title) {
this.title = title;
}

public String getContent() {
return content;
}

public void setContent(String content) {
this.content = content;
}

@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {

Book book = (Book)super.clone();
return book;
}

public void showBook(){
System.out.println("=====Start=====");

System.out.println("title："+title);
for(String img : image){
System.out.println("image name:"+img);
}

System.out.println("======End======");
}
}

执行main方法：

public static void main(String[] args) {
try {
Book book1 = new Book(50,"书1","内容");
book1.addImage("图1");
book1.showBook();

Book book2 = (Book) book1.clone();
book2.showBook();

book2.setTitle("书2");
book2.addImage("图2");
book2.showBook();

book1.showBook();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}

}

结果：



这里我们发现通过修改book2后，只是影响了book1的image，而没有改变title。这是为什么呢？这个我们暂时放下，先看看变化的image，很明显book1与book2是引用了同一地址，所以一方修改两边都改变。那么怎么解决？覆盖Object中的clone方法，实现深拷贝。同时我们称上面的原型模式为浅拷贝。

那么修改如下(其他不变)：

@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {

Book book = (Book)super.clone();
book.image = (ArrayList<String>) this.image.clone();
return book;
}

执行结果：



可以看出现在互不影响，这个叫做深拷贝。

接着上面的疑问，其实String类型在浅拷贝时和引用类型一样，没有单独复制，而是引用同一地址，因为String没有实现cloneable接口，也就是说只能复制引用。（这里我们可以查看源码可以看到，而ArrayList实现了cloneable接口）但是当修改其中的一个值的时候，会新分配一块内存用来保存新的值，这个引用指向新的内存空间，原来的String因为还存在指向他的引用，所以不会被回收，这样，虽然是复制的引用，但是修改值的时候，并没有改变被复制对象的值。

所以在很多情况下，我们可以把String在clone的时候和基本类型做相同的处理，只是在equals时注意一些就行了。

4、Android源码中的原型模式

1.Intent

例如：

Uri uri = Uri.parse("smsto:110");
Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_SEND,uri);
intent.putExtra("sms_body", "The SMS text");
//克隆
Intent intent2 = (Intent)intent.clone();
startActivity(intent2);

5、总结

优点

（1）原型模式是在内存中二进制流的拷贝，要比直接new一个对象性能好很多，特别是要在一个循环体内产生大量对象时，原型模式可能更好的体现其优点。

（2）还有一个重要的用途就是保护性拷贝，也就是对某个对象对外可能是只读的，为了防止外部对这个只读对象的修改，通常可以通过返回一个对象拷贝的形式实现只读的限制。

缺点：

（1）这既是它的优点也是缺点，直接在内存中拷贝，构造函数是不会执行的，在实际开发中应该注意这个潜在问题。优点是减少了约束，缺点也是减少了约束，需要大家在实际应用时考虑。

（2）通过实现Cloneable接口的原型模式在调用clone函数构造实例时并不一定比通过new操作速度快，只有当通过new构造对象较为耗时或者说成本较高时，通过clone方法才能够获得效率上的提升。

6、参考

链接：Java克隆中String的特殊性