JAVA设计模式(三)-原型

本篇文章主要讲下java 创建型设计模式中的原型模式.

何谓原型模式: 简单来说就是 将一个对象作为原型，通过对其进行复制而克隆出多个和原型类似的新实例。

使用原型模式,就可以简化实例化的过程, 不必依赖于构造函数或者new关键字.

由于java 提供了clone方法, 原型设计模式的实现就很简单了.

原型模式的要素:

1. 原型接口(Prototype Interface): 定义了克隆方法的接口.该方法用于复制现有对象并创建新对象。
2. 原型类(Concrete Prototype Class): 实现了克隆方法,来复制自身

1: 原型类

具体的实现如下:

package com.zh.xpose;

import java.util.List;

/**
 * @Author: zh
 * @Time: 23-12-22.
 * @Email:
 * @Describe:
 */
public class ConcretePrototype implements Cloneable{
    private String name;
    private List<String> fields;

    public ConcretePrototype(String name,List<String> fields) {
        System.out.println("原型创建成功");
        this.name =name;
        this.fields =fields;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public List<String> getFields() {
        return fields;
    }

    public void setFields(List<String> fields) {
        this.fields = fields;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        System.out.println("原型复制成功");
        return (ConcretePrototype)super.clone();
    }
}

public class JavaTest {
    public static void main(String[] args) {		
		ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("age");
        list.add("sex");
        ConcretePrototype concretePrototype = new ConcretePrototype("person",list);
        ConcretePrototype clone = null;
        try {
            clone= (ConcretePrototype) concretePrototype.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(concretePrototype==clone);
        System.out.println(concretePrototype.getName() == clone.getName());
        System.out.println(concretePrototype.getFields() == clone.getFields());
        
    }
}

输出如下:

exclude patterns:
原型创建成功
原型复制成功
false
true
true

2: 浅克隆和深克隆

浅克隆只会复制原型对象本身，而不会复制它所引用的对象。也就是说，克隆对象和原型对象会共享引用对象。如果原型对象中的引用对象发生改变，克隆对象中的引用对象也会发生改变。

深克隆会复制原型对象以及它所引用的对象。也就是说，克隆对象和原型对象拥有各自独立的引用对象。无论原型对象中的引用对象是否发生改变，克隆对象中的引用对象都不会受到影响。

关于浅克隆:

验证如下:

		concretePrototype.setName("test111");
        list.add("第三个了");
        concretePrototype.setFields(list);
        System.out.println(concretePrototype.getName()+"  "+clone.getName());
        System.out.println(concretePrototype.getFields().size()+"  "+clone.getFields().size());

可以看到 当原型类中的list 发生变更时, clone同时发生了变更.

test111  person
3  3

实现深克隆的方式有两种: 通过实现Cloneable接口和通过序列化.

这里通过修改上面的实现类中的clone方法,来实现深克隆.

package com.zh.xpose;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @Author: zh
 * @Time: 23-12-22.
 * @Email:
 * @Describe:
 */
public class ConcretePrototype implements Cloneable{
    private String name;
    private List<String> fields;

    public ConcretePrototype(String name,List<String> fields) {
        System.out.println("原型创建成功");
        this.name =name;
        this.fields =fields;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public List<String> getFields() {
        return fields;
    }

    public void setFields(List<String> fields) {
        this.fields = fields;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        System.out.println("原型复制成功");
        ConcretePrototype clone = (ConcretePrototype) super.clone();
        clone.setName(new String(name));
        clone.setFields(new ArrayList<>(fields));
        return clone;
    }
}

重新执行验证代码 ,结果输出如下:

原型创建成功
原型复制成功
false
false
false
test111  person
3  2