java设计模式（2）——原型模式

一、什么是原型模式

Prototype模式是一种对象创建型模式，它采取复制原型对象的方法来创建对象的实例。使用Prototype模式创建的实例，具有与原型一样的数据。

二、原型模式的特点

由原型对象自身创建目标对象。也就是说，对 象创建这一动作发自原型对象本身。

目标对象是原型对象的一个克隆。也就是说， 通过Prototype模式创建的对象，不仅仅与原型 对象具有相同的结构，还与原型对象具有相同的 值。

根据对象克隆深度层次的不同，有浅度克隆与 深度克隆。

三、原型模式应用场景

在创建对象的时候，我们不只是希望被创建的对象继承

其基类的基本结构，还希望继承原型对象的数据。

希望对目标对象的修改不影响既有的原型对象（深度克

隆的时候可以完全互不影响）。

隐藏克隆操作的细节。很多时候，对对象本身的克隆需

要涉及到类本身的数据细节。

如何clone

clone三部曲。

1 声明实现Cloneable接口。

2 调用super.clone拿到一个对象，如果父类的clone实现没有问题的话，在该对象的内存存储中，所有父类定义的field都已经clone好了，该类中的primitive和不可变类型引用也克隆好了，可变类型引用都是浅copy。

3 把浅copy的引用指向原型对象新的克隆体。

class User implements Cloneable {
String name;
int age;

@Override
public User clone() throws CloneNotSupportedException {
return (User) super.clone();
}
}

class Account implements Cloneable {
User user;
long balance;

@Override
public Account clone() throws CloneNotSupportedException {
Account account = null;
account = (Account) super.clone();
if (user != null) {
account.user = user.clone();
}

return account;
}
}

下面是深层copy

代码

Person.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Person implements Cloneable{
// 姓名
private String name;
// 年龄
private int age;
// 性别
private String sex;
//朋友
private List<String> friends;

public List<String> getFriends() {
return friends;
}

public void setFriends(List<String> friends) {
this.friends = friends;
}

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 String getSex() {
return sex;
}

public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
public Person clone(){
try {
//通过复制一个集合来达到深层克隆，也就是原来的对象和克隆的对象不再指向统一的堆内的对象，而是指向各自的堆内的对象
//super.clone() 得到的是当前调用类的副本，而不是父类的副本。
Person p = (Person)super.clone();
List<String> l = new ArrayList<String>();
for (String friends : this.getFriends()) {
l.add(friends);
}
p.setFriends(l);
return p;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}

Main.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Person person1 = new Person();
List<String> friends = new ArrayList<String>();
friends.add("James");
friends.add("Yao");
person1.setFriends(friends);

Person person2 = person1.clone();
//两个person对象指向统一的堆内的对象
System.out.println(person1.getFriends());//[James, Yao]
System.out.println(person2.getFriends());//[James, Yao]
//两个person对象指向各自的堆内的对象，一开始两个对象的堆内的对象的值是一样的，后来其中一个对象的值发生变化，对另一个对象的值不影响
friends.add("Mike");
person1.setFriends(friends);
System.out.println(person1.getFriends());//[James, Yao, Mike]
System.out.println(person2.getFriends());//[James, Yao]
}
}