设计模式之原型模式

原型模式

• 通过new产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式
• 就是java中的克隆技术，以某个对象为原型，复制出新的对象，显然，新的对象具备原型对象的特点
• 优势有：效率高可以直接克隆，避免了重新执行构造过程步骤
• 克隆类似于new，但是不同于new。nei创建新的对象属性采用的是默认值，克隆出的对象的属性值完全和原型对象相同，并且克隆出的新对象改变不会影响原型对象，然后再修改克隆对象的值。 

原型模式实现方式

• Cloneable接口和clone方法
• Prototype模式中实现起来最困难的地方就是内存复制操作，所幸在Java中提供了clone()方法替我们做了绝大部分事情 

 浅克隆

public class Sheep implements Cloneable {

    private String sname ;  //1997年英国多利诞生
    private Date birthday ;


    public Sheep(String sname, Date birthday){
        super();
        this.sname = sname;
        this.birthday = birthday;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();//返回羊对象
    }

    public String getSname() {
        return sname;
    }

    public void setSname(String sname) {
        this.sname = sname;
    }

    public Date getBirthday() {
        return birthday;
    }

    public void setBirthday(Date birthday) {
        this.birthday = birthday;
    }
}


public class Client {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Date date1 = new Date();
        Sheep xyy = new Sheep("喜洋洋",date1);
        Sheep doly = (Sheep)xyy.clone();

        date1.setTime(123123123L); //date1 变 xyy 与 doly的birthday都跟着改变  。。。。浅拷贝

        System.out.println(xyy);
        System.out.println(doly);
        System.out.println(xyy.getSname());
        System.out.println(xyy.getBirthday());
        System.out.println(doly.getSname());
        System.out.println(doly.getBirthday());
    }
}

 深克隆

public class Sheep2 implements Cloneable {
    private String sname ;  //1997年英国多利诞生
    private Date birthday ;
    public Sheep2(String sname, Date birthday){
        super();
        this.sname = sname;
        this.birthday = birthday;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Object obj = super.clone();
        //添加如下代码实现深复制
        Sheep2 s = ((Sheep2) obj);
        s.birthday = (Date)this.birthday.clone();
        return s;//返回羊对象
    }

    public String getSname() {
        return sname;
    }

    public void setSname(String sname) {
        this.sname = sname;
    }

    public Date getBirthday() {
        return birthday;
    }

    public void setBirthday(Date birthday) {
        this.birthday = birthday;
    }
}


public class DeepClient {

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Date date1 = new Date();
        Sheep2 xyy = new Sheep2("喜洋洋", date1);
        Sheep2 doly = (Sheep2)xyy.clone();

          date1.setTime(123123123L);
//        doly.setSname("多利");
//        doly.setBirthday(date1);
        System.out.println(xyy);
        System.out.println(doly);
        System.out.println(xyy.getSname());
        System.out.println(xyy.getBirthday());

        System.out.println(doly.getSname());
        System.out.println(doly.getBirthday());
    }
}

 

利用序列化和反序列化实现深克隆

需要实现Serializable接口

public class Sheep implements Cloneable,Serializable {

    private String sname ;  //1997年英国多利诞生
    private Date birthday ;


    public Sheep(String sname, Date birthday){
        super();
        this.sname = sname;
        this.birthday = birthday;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();//返回羊对象
    }

    public String getSname() {
        return sname;
    }

    public void setSname(String sname) {
        this.sname = sname;
    }

    public Date getBirthday() {
        return birthday;
    }

    public void setBirthday(Date birthday) {
        this.birthday = birthday;
    }
}

 

通过 IO 流来实现深度拷贝

/**
 * 使用序列化和反序列化的方式实现深克隆
 */
public class Client3 {

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException, IOException, ClassNotFoundException {
        Date date1 = new Date();
        Sheep xyy = new Sheep("喜洋洋",date1);
        System.out.println("喜洋洋修改之前的参数");
        System.out.println(xyy);
        System.out.println(xyy.getSname());
        System.out.println(xyy.getBirthday());


        //doly 通过反序列接口获得
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);

        oos.writeObject(xyy);
        byte[] bytes = bos.toByteArray();

        ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bytes);
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);

        Sheep doly = (Sheep)ois.readObject();

        System.out.println("修改之后喜洋洋的参数");
        date1.setTime(123123123L); //date1 变 xyy发生变化
        System.out.println(xyy);
        System.out.println(xyy.getSname());
        System.out.println(xyy.getBirthday());

        System.out.println("修改之后多利的参数"); //深拷贝之后doly不变
        System.out.println(doly);
        System.out.println(doly.getSname());
        System.out.println(doly.getBirthday());


    }
}

 

• 如果需要短时间创建大量的对象，并且通过new的过程比较耗时，可以考虑原型模式，新建普通new方式创建对象和clone方式创建对象的效率差异
• 原型模式很少单独出现，一般是和工厂方法模式一起出现，通过clone方法创建一个对象然后由工厂方法提供给调用者
• spring中bean的创建实际就是两种：单例模式和原型模式，当然原型模式需要和工厂模式搭配使用适配器模式