JAVA设计模式-原型模式

JAVA设计模式-原型模式

介绍

原型模式是一种创建型模式，用于创建重复的对象，并且保证性能。原型模式创建的对象是由原型对象自身创建的，是原型对象的一个克隆，和原型对象具有相同的结构和相同的值。

适用场景

• 创建对象时我们不仅仅需要创建一个新的对象，可能我们还需要对象创建出来里面的值和某一个对象也要完全一致，原型模式可以保证结构和值都相同。
  
• 创建对象时我们希望对创建出来的对象的修改不影响到原来的对象，可能通过原型模式进行创建，进行深度克隆。
  
• 创建对象时，如果对象是个复杂对象，里面又包含了其他的复杂对象，我们希望创建的对象和原有对象保持一致，传统模式new会非常麻烦，还需要考虑到里面其他的复杂对象，这时候可以使用原型模式进行创建。
  

参与者

• Prototype: 抽象原型类，是一个抽象类或者接口，并且声明一个克隆自身的接口。
  
• ConcretePrototype: 具体的原型类，需要实现抽象原型类里面的接口，在克隆自身的接口里面返回自己的一个克隆对象。
  
• Client: 客户端类，作用是让原型克隆自身来创建新的对象。
  

简单示例

Prototype类

1. /**
2. * All rights Reserved, Designed By monkey.blog.xpyvip.top
3. *
4. * @version V1.0
5. * @Package com.xpyvip.designpattern.prototype
6. * @Description: 抽象原型类
7. * @Author: xpy
8. * @Date: Created in 2022年09月23日 2:58 下午
9. */
10. public interface Prototype {
11.     /**
12.      * 克隆自身的接口
13.      * @return
14.      */
15.     public Prototype clone();
17.     public String getName();
19.     public void setName(String name);
20. }

复制代码

ConcretePrototype类

1. /**
2. * All rights Reserved, Designed By monkey.blog.xpyvip.top
3. *
4. * @version V1.0
5. * @Package com.xpyvip.designpattern.prototype
6. * @Description: 具体原型类
7. * @Author: xpy
8. * @Date: Created in 2022年09月22日 10:41 上午
9. */
10. public class ConcreteProtype implements Prototype{
12.     private String name;
14.     public String getName() {
15.         return name;
16.     }
18.     public void setName(String name) {
19.         this.name = name;
20.     }
22.     @Override
23.     public Prototype clone() {
24.         ConcreteProtype concreteProtype = new ConcreteProtype();
25.         concreteProtype.setName(this.name);
26.         return concreteProtype;
27.     }
28. }

复制代码

Client类

1. /**
2. * All rights Reserved, Designed By monkey.blog.xpyvip.top
3. *
4. * @version V1.0
5. * @Package com.xpyvip.designpattern.prototype
6. * @Description: 测试类
7. * @Author: xpy
8. * @Date: Created in 2022年09月22日 10:37 上午
9. */
10. public class Client {
11.     public static void main(String[] args) {
12.         Prototype prototype = new ConcreteProtype();
13.         prototype.setName("测试1");
14.         Prototype prototypeClone = prototype.clone();
15.         System.out.println(prototype.getName());
16.         System.out.println(prototypeClone.getName());
17.     }
18. }

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第二种写法

Java中所有类都是Object的子类,在Object类中提供了clone()方法，但是需要实现Cloneable接口，否则会抛出CloneNotSupportedException异常。

PrototypeTest类

1. /**
2. * All rights Reserved, Designed By monkey.blog.xpyvip.top
3. *
4. * @version V1.0
5. * @Package com.xpyvip.designpattern.prototype
6. * @Description: 实现Cloneable接口
7. * @Author: xpy
8. * @Date: Created in 2022年09月23日 4:28 下午
9. */
10. public class PrototypeTest implements Cloneable{
12.     private String name;
14.     public String getName() {
15.         return name;
16.     }
18.     public void setName(String name) {
19.         this.name = name;
20.     }
22.     @Override
23.     protected Object clone() {
24.         try{
25.             return super.clone();
26.         } catch (Exception e){
27.             e.printStackTrace();
28.             return null;
29.         }
30.     }
31. }

复制代码

ClientTest类

1. /**
2. * All rights Reserved, Designed By monkey.blog.xpyvip.top
3. *
4. * @version V1.0
5. * @Package com.xpyvip.designpattern.prototype
6. * @Description: 客户端测试类
7. * @Author: xpy
8. * @Date: Created in 2022年09月23日 4:30 下午
9. */
10. public class ClientTest {
11.     public static void main(String[] args) {
12.         PrototypeTest prototypeTest = new PrototypeTest();
13.         prototypeTest.setName("测试1");
14.         PrototypeTest prototypeTestClone = (PrototypeTest) prototypeTest.clone();
15.         System.out.println(prototypeTest.getName());
16.         System.out.println(prototypeTestClone.getName());
17.     }
18. }

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扩展

浅拷贝（浅度克隆）

浅拷贝只复制值，不复制引用的对象。

• 基本数据类型，浅拷贝会将值传递给新的对象。
  
• 引用数据类型，例如数组，类对象，浅拷贝会将数组、类对象的引用值，也就是存储的内存地址拷贝一份给新的对象，实际上两个对象指向的都是同一块内存空间，一个对象的修改会影响到另一个对象。
  
• 默认的clone方法是浅拷贝，super.clone()
  

深拷贝（深度克隆）

深拷贝会重新申请新的内存空间。

• 基本数据类型，深拷贝会克隆值给新的对象。
  
• 引用数据类型，深拷贝会重新申请新的内存空间，将原有对象指向的内存地址里面的数据全部拷贝到新的内存空间中。新对象指向的是新分配的内存空间的内存地址。新对象的修改不会影响到其他对象。
  
• 上述的clone方式是浅拷贝，需要重写默认的clone方法。
  

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原文链接:https://monkey.blog.xpyvip.top/archives/java-she-ji-mo-shi---yuan-xing-mo-shi

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