http://c.biancheng.net/view/1343.html
https://www.cnblogs.com/shakinghead/p/7651502.html
原型(Prototype)模式的定义
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。
原型模式的优点:
- java自带的原型模式基于内存二进制流的复制,在性能上比直接 new 一个对象更加优良。
- 可以使用深克隆方式保存对象的状态,使用原型模式将对象复制一份,并将其状态保存起来,简化了创建对象的过程,以便在需要的时候使用(例如恢复到历史某一状态),可辅助实现撤销操作。
原型模式的缺点:
- 需要为每一个类都配置一个 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。
- 当实现深克隆时,需要编写较为复杂的代码,而且当对象之间存在多重嵌套引用时,为了实现深克隆,每一层对象对应的类都必须支持深克隆,实现起来会比较麻烦。因此,深克隆、浅克隆需要运用得当。
原型模式的结构与实现
由于 Java 提供了对象的 clone() 方法,所以用 Java 实现原型模式很简单。
1. 模式的结构
原型模式包含以下主要角色。
- 抽象原型类:规定了具体原型对象必须实现的接口。
- 具体原型类:实现抽象原型类的 clone() 方法,它是可被复制的对象。
- 访问类:使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象。
2.实现
/**
* 原型模式Prototype
* 通过复制已有实例快速创建一个新实例
* 原型模式有浅克隆、深克隆的区别:浅克隆的结果
*/
public class Realizetype implements Cloneable {
private String name;
private Age age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Age getAge() {
return age;
}
public void setAge(Age age) {
this.age = age;
}
public Realizetype(){
System.out.println("帅气的我出现了");
}
public Realizetype clone() throws CloneNotSupportedException {
System.out.println("又一个帅气的我出现了");
return (Realizetype) super.clone();
}
public static void main(String[] args) {
try {
Age age = new Age();
age.setAge(2);
Realizetype realizetype = new Realizetype();
realizetype.setName("张三");
realizetype.setAge(age);
System.out.println("我是,name=" + realizetype.getName());
System.out.println("年龄,age=" + realizetype.getAge().getAge());
System.out.println("##########");
Realizetype realizetype1 = realizetype.clone();
System.out.println("张三的复制体,name=" + realizetype1.getName());
System.out.println("张三的复制体,age=" + realizetype1.getAge().getAge());
System.out.println("##########");
realizetype.setName("李四");
age.setAge(9);
realizetype.setAge(age);
System.out.println("张三改名为李四,年龄变为9");
System.out.println("张三的新,name=" + realizetype.getName());
System.out.println("张三的新,age=" + realizetype.getAge().getAge());
System.out.println("##########");
System.out.println("张三的复制体,name=" + realizetype1.getName());
System.out.println("张三的复制体,age=" + realizetype1.getAge().getAge());
System.out.println("##########");
System.out.println(realizetype == realizetype1);
System.out.println(realizetype.age == realizetype1.age);
} catch (Exception e){
System.out.println("无碍");
}
}
}
运行结果
帅气的我出现了
我是,name=张三
年龄,age=2
##########
又一个帅气的我出现了
张三的复制体,name=张三
张三的复制体,age=2
##########
张三改名为李四,年龄变为9
张三的新,name=李四
张三的新,age=9
##########
张三的复制体,name=张三
张三的复制体,age=9
##########
false
true
可以发现当张三的姓名年龄变更后,张三的复制体姓名不变、年龄变了,其原因是clone()
方法为浅拷贝,拷贝的引用数据指向同一内存地址所以System.out.println(realizetype.age == realizetype1.age);
为true
。
String是一个例外,虽然String是引用数据,但是String类型的数据是存放在常量池中的。
深拷贝
实现方式1-每个类重写clone方法
- 修改Realizetype的clone方法
public Realizetype clone() throws CloneNotSupportedException {
System.out.println("又一个帅气的我出现了");
Realizetype r = (Realizetype) super.clone();
//克隆Age实例
r.setAge(getAge().clone());
}
- 修改Age类,使他继承Cloneable,重写clone方法
public Age clone(){
Age a = null;
try {
a = (Age) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return a;
}
修改后执行结果
帅气的我出现了
我是,name=张三
年龄,age=2
##########
又一个帅气的我出现了
张三的复制体,name=张三
张三的复制体,age=2
##########
张三改名为李四,年龄变为9
张三的新,name=李四
张三的新,age=9
##########
张三的复制体,name=张三
张三的复制体,age=2
##########
false
false
可以看到深克隆的实例不受本体影响。
这种深克隆的实现方式较为复杂,特别对于属性数量比较多、层次比较深的类而言,每个类都要重写clone方法太过繁琐