设计模式之–原型模式

1.原型模式定义

原型模式非常简单，定义如下：

用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象

2.通用类图

原型模式的核心是实现Cloneable接口，此接口为JDK提供的一个标识接口，只有实现了此接口的类才能被拷贝。
原型模式的通用类图如下；

3.通用原型实现代码

原型类：

public class ConcretePrototype implements Cloneable {

    private int id;

    private String name;

    public ConcretePrototype() {
        System.out.println("ConcretePrototype construct.");
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        ConcretePrototype concretePrototype = null;
        try {
            concretePrototype = (ConcretePrototype) super.clone();
        } catch (Exception e) {

        }
        return concretePrototype;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "ConcretePrototype{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

Client测试代码：

public class Client {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ConcretePrototype concretePrototype = new ConcretePrototype();
        concretePrototype.setId(123);
        concretePrototype.setName("test");

        ConcretePrototype cloneType = (ConcretePrototype) concretePrototype.clone();
        cloneType.setId(111);
        cloneType.setName("test111");
        System.out.println(concretePrototype);
        System.out.println(cloneType);
    }
}

输出结果如下：

ConcretePrototype construct.
ConcretePrototype{id=123, name='test'}
ConcretePrototype{id=111, name='test111'}

通过输出结果可以看出，通过clone方法拷贝了一个新的对象。

4.原型模式的优点

1、性能优良
原型模式是在内存中二进制流的拷贝，要比直接new一个对象快的多

2、通过3中的输出结果来看，在clone对象的时候构造函数不会执行，这对于一些需要在构造函数中做一些初始化的类来说可能称为约束

5.需要注意的点

在原型模式拷贝的时候需要注意可变引用类型的属性，下面通过一个例子来说明此问题：
拷贝对象：

public class DeepClone implements Cloneable{

    private Map<String, Object> map = new HashMap<>();

    public void addPair(String key, String value){
        map.put(key, value);
    }

    public Map<String , Object> getMap(){
        return map;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        DeepClone  deepClone = null;
        try {
            deepClone = (DeepClone) super.clone();
        } catch (Exception e) {

        }
        return deepClone;
    }
}

Client类

public class Client {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DeepClone deepClone = new DeepClone();
        deepClone.addPair("key1", "value1");

        DeepClone clone = (DeepClone) deepClone.clone();
        clone.addPair("key2", "value2");
        System.out.println(deepClone.getMap());

    }


}

输出结果如下：

{key1=value1, key2=value2}

在使用clone方法拷贝对象的时候引用类型的属性不会继续做拷贝，而是多个拷贝对象使用同一个属性，这种被称为浅拷贝。
下面对clone方法重写完成深拷贝：

@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    DeepClone  deepClone = null;
    try {
        deepClone = (DeepClone) super.clone();
        Map<String, Object> cloneMap = new HashMap<>();
        cloneMap.putAll(this.map);

        deepClone.map = cloneMap;
    } catch (Exception e) {

    }
    return deepClone;
}

重新执行client输出结果为：

{key1=value1}

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