I. 原型模式的定义
原型（Prototype）模式的定义如下：用一个已经创建的实例作为原型，通过复制该原型对象来创建一个和原型相同或相似的新对象。在这里，原型实例指定了要创建的对象的种类。用这种方式创建对象非常高效，根本无须知道对象创建的细节。
II. 原型模式的应用场景
- 对象之间相同或相似，即只是个别的几个属性不同的时候。
- 创建对象成本较大，例如初始化时间长，占用CPU太多，或者占用网络资源太多等，需要优化资源。
- 创建一个对象需要繁琐的数据准备或访问权限等，需要提高性能或者提高安全性。
- 系统中大量使用该类对象，且各个调用者都需要给它的属性重新赋值。
III. 最简单的原型模式
- 给bean类实现Cloneable接口并实现clone方法 (该方式属于浅拷贝)
public class Sheep implements Cloneable{
private String name;
private Integer age;
/* 省略get/set/constructor */
@Override
protected Object clone(){
Sheep sheep = null;
try {
sheep = (Sheep) super.clone();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return sheep;
}
}
IV. 浅拷贝与深拷贝
- 浅拷贝 : 创建一个新对象，新对象的属性和原来对象完全相同，对于非基本类型属性，仍指向原有属性所指向的对象的内存地址。[ 比如sheep类中添加一个Sheep friend 属性，copy后，sheep1与sheep指向的friend是同一个地址，此时调用sheep.friend.setName()，sheep1中的值也会改变]
- 深拷贝 : 创建一个新对象，属性中引用的其他对象也会被克隆，不再指向原有对象地址。
V. 深拷贝的两种实现
1. 首先准备这样2个类，均实现Serializable & Cloneable
示例类UML
方式一 : 对引用类型逐个处理 (不推荐使用)
@Override
protected Object clone() {
DeepCopy deep = null;
try {
deep = (DeepCopy) super.clone();
DeepCopyInner deepCopyInner = (DeepCopyInner) deep.getDeepCopyInner().clone();
deep.setDeepCopyInner(deepCopyInner);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return deep;
}
方式二 : 将整个对象序列化 (推荐使用)
@Override
protected Object clone() {
ByteArrayOutputStream bos = null;
ObjectOutputStream oos = null;
ByteArrayInputStream bis = null;
ObjectInputStream ois = null;
try {
// 序列化
bos = new ByteArrayOutputStream();
oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(this); // 将当前对象以对象流的方式输出
// 反序列化
bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()); // 将oos的输出读入
ois = new ObjectInputStream(bis);
DeepCopy deep = (DeepCopy) ois.readObject();
return deep;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
// 出现异常返回null
return null;
} finally {
close(bos, oos, bis, ois);
}
}
// 关闭
private void close(ByteArrayOutputStream bos, ObjectOutputStream oos, ByteArrayInputStream bis, ObjectInputStream ois){
try {
bos.close();
oos.close();
bis.close();
ois.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
VI. 总结
优点：
- 克隆对象比new一个对象的速度更快，开销更少
- 可以使用深拷贝保存对象在某一时刻的状态，方便撤销操作
缺点:
- 需要为每个类配置clone方法
- clone 方法位于类的内部，当对已有类进行改造的时候，需要修改代码，违背了开闭原则。
