深入理解Java设计模式-原型模式

骑猪看日落 2023-07-15 15:14 74阅读 0赞

### 什么是原型模式 ###

原型设计模式简单来说就是克隆

原型表明了有一个样板实例，这个原型是可定制的。原型模式多用于创建复杂的或者构造耗时的实例，因为这种情况下，复制一个已经存在的实例可使程序运行更高效。

### 原型模式的应用场景 ###

1.  类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等。这时我们就可以通过原型拷贝避免这些消耗。
2.  通过new产生的一个对象需要非常繁琐的数据准备或者权限，这时可以使用原型模式。
3.  一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用，即保护性拷贝。

我们Spring框架中的多例就是使用原型。

### 原型模式的使用方式 ###

1.  实现Cloneable接口。在java语言有一个Cloneable接口，它的作用只有一个，就是在运行时通知虚拟机可以安全地在实现了此接口的类上使用clone方法。在java虚拟机中，只有实现了这个接口的类才可以被拷贝，否则在运行时会抛出CloneNotSupportedException异常。
2.  重写Object类中的clone方法。Java中，所有类的父类都是Object类，Object类中有一个clone方法，作用是返回对象的一个拷贝，但是其作用域protected类型的，一般的类无法调用，因此Prototype类需要将clone方法的作用域修改为public类型。

#### 原型模式分为浅复制和深复制 ####

1.  （浅复制）只是拷贝了基本类型的数据，而引用类型数据，只是拷贝了一份引用地址。
2.  （深复制）在计算机中开辟了一块新的内存地址用于存放复制的对象。

### 代码演示 ###

1.  创建User类

package com.lijie;
    
    import java.util.ArrayList;
    
    public class User implements Cloneable { 
        private String name;
        private String password;
        private ArrayList<String> phones;
    
        protected User clone() { 
            try { 
                User user = (User) super.clone();
                //重点，如果要连带引用类型一起复制，需要添加底下一条代码，如果不加就对于是复制了引用地址
                user.phones = (ArrayList<String>) this.phones.clone();//设置深复制
                return user;
            } catch (CloneNotSupportedException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
    	
    	//省略所有属性Git Set方法......
    }

1.  测试复制

package com.lijie;
    
    import java.util.ArrayList;
    
    public class Client { 
        public static void main(String[] args) { 
            //创建User原型对象
            User user = new User();
            user.setName("李三");
            user.setPassword("123456");
            ArrayList<String> phones = new ArrayList<>();
            phones.add("17674553302");
            user.setPhones(phones);
    
            //copy一个user对象,并且对象的属性
            User user2 = user.clone();
            user2.setPassword("654321");
    
            //查看俩个对象是否是一个
            System.out.println(user == user2);
    
            //查看属性内容
            System.out.println(user.getName() + " | " + user2.getName());
            System.out.println(user.getPassword() + " | " + user2.getPassword());
            //查看对于引用类型拷贝
            System.out.println(user.getPhones() == user2.getPhones());
        }
    }

1.  如果不需要深复制，需要删除User 中的

//默认引用类型为浅复制，这是设置了深复制
    user.phones = (ArrayList<String>) this.phones.clone();