1）原型模式（Prototype模式）是指：用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型，创建新的对象。
2）原型模式是一种创建型设计模式，允许一个对象再创建另一个可定制的对象，而无需知道如何创建的细节。
3）原理：通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建，即 对象.clone()。
4）结论：使用原型模式使程序有更高的效率和扩展性。
5）类图：
6）代码：
// 原型类
public class Sheep implements Cloneable {
private String name;
private Integer age;
private String color;
public Sheep() {
}
public Sheep(String name, Integer age, String color) {
this.name = name;
this.age = age;
this.color = color;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
@Override
public String toString() {
return "Sheep{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", color='" + color + '\'' +
'}';
}
/**
* 克隆该实例，使用默认的clone方法来完成
* @param []
* @date 2019/7/30 15:40
* @return java.lang.Object
**/
@Override
protected Object clone() {
Sheep sheep = null;
try {
sheep = (Sheep) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return sheep;
}
}
// Client
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Sheep sheep = new Sheep("Tom", 1, "白色");
// 使用克隆
Sheep sheep2 = (Sheep) sheep.clone();
Sheep sheep3 = (Sheep) sheep.clone();
Sheep sheep4 = (Sheep) sheep.clone();
Sheep sheep5 = (Sheep) sheep.clone();
System.out.println(sheep);
System.out.println(sheep2);
System.out.println(sheep3);
System.out.println(sheep4);
System.out.println(sheep5);
}
}
/*
结果：
Sheep{name='Tom', age=1, color='白色'}
Sheep{name='Tom', age=1, color='白色'}
Sheep{name='Tom', age=1, color='白色'}
Sheep{name='Tom', age=1, color='白色'}
Sheep{name='Tom', age=1, color='白色'}
*/
2.1、浅拷贝的介绍
1)对于数据类型是基本数据类型（包含String）的成员变量，浅拷贝会直接进行值传递，也就是将该属性值复制一份给新的对象。
2）对于数据类型是引用数据类型的成员变量，比如是数组、某个类的对象，那么浅拷贝会进行引用传递，实际就是两个对象的该成员变量指向同一个实例。在这种情况下，在一个对象修改该成员变量时，会影响到另一个对象的该成员变量值。
3）代码中的克隆羊例子就是浅拷贝。
4）浅拷贝是使用默认的clone()方法来实现。
2.2、深拷贝的介绍
1）复制对象的所有基本数据类型（包含String）的成员变量值。
2）为所有引用数据类型的成员变量申请存储空间，并复制每个引用数据类型成员变量所引用的对象，直到该对象可达的所有对象。也就是说，对象进行深拷贝要对整个对象进行拷贝。
3）实现1：重写clone方法
4）实现2：通过对象序列化(推荐，实现看代码)
2.3、代码
// DeepCloneableTarget
public class DeepCloneableTarget implements Serializable, Cloneable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String cloneName;
private String cloneClass;
public DeepCloneableTarget(String cloneName, String cloneClass) {
this.cloneName = cloneName;
this.cloneClass = cloneClass;
}
/**
* 该类中成员变量都是基本属性类型，所以使用默认clone方法
* */
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
@Override
public String toString() {
return "DeepCloneableTarget{" +
"cloneName='" + cloneName + '\'' +
", cloneClass='" + cloneClass + '\'' +
'}';
}
}
// DeepPrototype
public class DeepPrototype implements Serializable, Cloneable {
/** String数据类型 */
private String name;
/** 引用数据类型 */
private DeepCloneableTarget target;
public DeepPrototype() {
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public DeepCloneableTarget getTarget() {
return target;
}
public void setTarget(DeepCloneableTarget target) {
this.target = target;
}
/**
* 深拷贝方式一：使用clone方法
* */
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
Object deep = null;
// 完成基本数据类型（属性）和String类型的克隆
deep = super.clone();
// 对引用类型属性进行单独处理
DeepPrototype deepPrototype = (DeepPrototype) deep;
deepPrototype.target = (DeepCloneableTarget) target.clone();
return deepPrototype;
}
/**
* 深拷贝方式二：通过对象的序列化（推荐）
* */
public Object deepClone() {
// 创建流对象
ByteArrayOutputStream bos = null;
ObjectOutputStream oos = null;
ByteArrayInputStream bis = null;
ObjectInputStream ois = null;
// 创建该类对象
DeepPrototype clone = null;
try {
// 序列化
bos = new ByteArrayOutputStream();
oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(this);
// 反序列
bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
ois = new ObjectInputStream(bis);
clone = (DeepPrototype) ois.readObject();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 关闭资源
try {
if (bos != null) {
bos.close();
}
if (oos != null) {
oos.close();
}
if (bis != null) {
bis.close();
}
if (ois != null) {
ois.close();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
return clone;
}
@Override
public String toString() {
return "DeepPrototype{" +
"name='" + name + '\'' +
", target=" + target +
'}';
}
}
// Client
public class Client {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
DeepPrototype deepPrototype = new DeepPrototype();
deepPrototype.setName("tom");
deepPrototype.setTarget(new DeepCloneableTarget("cloneName", "cloneClass"));
// 通过clone方法实现深拷贝
DeepPrototype deepPrototype1 = (DeepPrototype) deepPrototype.clone();
System.out.println("通过clone方法实现深拷贝");
System.out.println(deepPrototype + "" + deepPrototype.getTarget().hashCode());
System.out.println(deepPrototype1 + "" + deepPrototype1.getTarget().hashCode());
System.out.println("------------------------------");
// 通过序列化实现深拷贝
DeepPrototype deepPrototype2 = (DeepPrototype) deepPrototype.deepClone();
System.out.println("通过序列化实现深拷贝");
System.out.println(deepPrototype + "" + deepPrototype.getTarget().hashCode());
System.out.println(deepPrototype2 + "" + deepPrototype2.getTarget().hashCode());
}
}
/*
// 结果：
通过clone方法实现深拷贝
DeepPrototype{name='tom', target=DeepCloneableTarget{cloneName='cloneName', cloneClass='cloneClass'}}460141958
DeepPrototype{name='tom', target=DeepCloneableTarget{cloneName='cloneName', cloneClass='cloneClass'}}1163157884
------------------------------
通过序列化实现深拷贝
DeepPrototype{name='tom', target=DeepCloneableTarget{cloneName='cloneName', cloneClass='cloneClass'}}460141958
DeepPrototype{name='tom', target=DeepCloneableTarget{cloneName='cloneName', cloneClass='cloneClass'}}1791741888
*/
1）创建新对象比较复杂时，可以利用原型模式简化对象的创建，同时提高效率。
2）不用重新初始化对象，而是动态的获取对象运行时的状态。
3）如果原始对象发生变化（增加或减少对象），其他克隆对象就会随之变化，无需修改代码。
4）在实现深克隆时可能需要交复杂的代码。
5）缺点：需要为每个类配备一个克隆方法，这对全新的类不是难事，但是对已有的类进行改造时，需要修改源代码，违反了ocp原则。
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