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JAVA设计模式 2【创建型】原型模式的理解与使用、理解浅克隆和深克隆

2020-06-21 22:45 387 查看
在本节中,我们将学习和使用原型模式;这一节学习的原型模式也是`创建型` 模式的其中之一。再次复习一下:`创建型` 模式就是描述如何去更好的创建一个对象。 我们都知道,在JAVA 语言中。使用`new` 关键字创建一个新对象。将新的对象放到`堆内存` 里面。当然,这个内存肯定是有大小限制的,况且,JAVA 不同于C语言等。 有内存管理机制,就是我们常说的`垃圾回收器GC`,才可以保证内存不被溢出。 说这些其实就是为了表示:为啥要用单例模式,能节省内存的时候,能用一个对象解决重复的事情,绝对不会创建多个。 ## 概述 原型模式描述的如何快速创建重复的对象,并且减少new 关键字的使用。 - 抽象原型类 - 具体原型类 - 访问类 容我来一个一个解释: **抽象原型类** 也就是我们具体要实现的某个类,这个类在JAVA 里面是有具体的接口的,其实是一个空接口,`Cloneable` ```java * @author unascribed * @see java.lang.CloneNotSupportedException * @see java.lang.Object#clone() * @since JDK1.0 */ public interface Cloneable { } ``` 我们会发现,这个类没有任何的方法,怎么来实现它,不要慌。先接着走。 **具体原型类** 也就是我们具体要`克隆` 的对象。比如我们重复的要创建100个`学生Student` 对象,那么具体的学生对象就是`具体原型类` ```java public class Student implements Cloneable { private int id; private String name; private int sex; } ``` **访问类** 我就不必多说了 ## 浅克隆和深克隆 原型模式其实也分浅克隆和深克隆。如何理解这两个概念呢? ### 浅克隆 ```java protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException; ``` 浅克隆,只需要`具体原型类` 实现Cloneable 接口,并且重写父类`Object`类的clone() 方法,即可实现对象的浅克隆。 ```java Student student1 = new Student(1, "李四"); Student student2 = student1.clone(); System.out.println(student1); System.out.println(student2); System.out.println(student1 == student2); --------------------- 学号:1,姓名:李四 学号:1,姓名:李四 false ``` - 通过执行`clone()` 方法即可创建一个相同的,具有同样属性的对象。 - 并且是新的对象,内存地址有所不同。 我们来看看,对于引用类型的变量,浅克隆是否可以进行克隆; ```java Teacher teacher = new Teacher(1, "张老师"); Student student1 = new Student(1, "李四", teacher); Student student2 = student1.clone(); System.out.println(student1); System.out.println(student2); System.out.println(student1 == student2); ------------ 学号:1,姓名:李四,老师=Teacher@1b6d3586 学号:1,姓名:李四,老师=Teacher@1b6d3586 false ``` 我们发现,引用类型并没有被克隆,也就是说: ### 特点 - 浅克隆对于基本类型,可以进行完全的克隆,并且克隆的对象是一个新的对象 - 但是对象里面的引用,是无法被克隆的。 ### 深克隆(序列化) 何谓序列化? 我们创建的都是保存在内存里面的,只要被虚拟机GC进行回收,那么这个对象的任何属性都是消失,我们能不能找一个方法,将内存中这种对象的属性以及对象的状态通过某种东西保存下来,比如保存到数据库,下次从数据库将这个对象`还原`到内存里面。 这就是序列化。 - 序列化 `内存对象->序列字符` - 反序列化 `序列字符->内存对象` >请参考: https://baike.baidu.com/item/%E5%BA%8F%E5%88%97%E5%8C%96/2890184 ### JAVA 序列化 ```java * @see java.io.Externalizable * @since JDK1.1 */ public interface Serializable { } ``` JAVA 提供了一个空接口,其实这个接口和上面的`Cloneable` 一样,都是一个空接口,其实这个空接口就是作为一种`标识` 你的对象实现了这个接口,JAVA 认为你的这个就可以被序列化 ,就是这么简单。 ```java Teacher teacher = new Teacher(1, "张老师"); ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream stream = new ObjectOutputStream(outputStream); stream.writeObject(teacher); System.out.println(Arrays.toString(outputStream.toByteArray())); ---------- [-84, -19, 0, 5, 115, 114, 0, 7, 84, 101, 97,。。。。。。 ``` 通过将对象序列化、其实也就是将内存中的对象转化为二进制 `字节数组` ### 反序列化 ``` Teacher teacher = new Teacher(1, "张老师"); System.out.println(teacher); ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream stream = new ObjectOutputStream(outputStream); stream.writeObject(teacher); System.out.println(Arrays.toString(outputStream.toByteArray())); ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(outputStream.toByteArray()); ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(byteArrayInputStream); Teacher teacher1 = (Teacher) inputStream.readObject(); System.out.println(teacher1); --------------- id=1,name=张老师 [-84, -19, 0, 5, 115, xxxxx,-127, -27, -72, -120] id=1,name=张老师 ``` 通过序列化和反序列化,即可对象的深克隆 ## 小结 这一节,在讲述 原型模式的同时,将原有实现原型模式的`clone()` 浅克隆,延伸到深克隆这一概念。其实JAVA 的原型模式,实现起来较为简单。但还是要按需要实现,Object 类提供的 `clone 浅克隆` 是没办法克隆对象的引用类型的。需要克隆引用类型,还是需要`序列化` 深克隆 ### 参考 http://c.biancheng.net/view/1343.html https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1298366845681698 ### 代码示例 https://gitee.com/mrc1999/Dev-Examples ### 欢迎关注 ![](https://file.chaobei.xyz/blogs/banner_1591192617234.jpg)
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