常用设计模式——深入理解原型模式

雨点打透心脏的1/2处 2022-03-09 10:54 263阅读 0赞

**定义：**

1.  原型模式（Prototype Pattern）是指用原型实例指定创建对象的 种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象
2.  调用者不需要知道任何创建细节，不调用构造函数 属于创建性模式

那么定义有了，它的使用场景又在哪些地方呢？

**使用场景：**（原型模式是在内存二进制流直接拷贝）

1.  类初始化消耗资源较多
2.  new产生的一个对象需要非常繁琐的过程（数据准备、访问权限等）
3.  构造函数比较复杂
4.  循环体中生产大量对象时，可读性下降

说了这么多，下边给大家用代码演示一下：  
首先呢 我们先创建一个类 ，里面包含年龄，姓名，以及爱好（本想用lombok代替get和set方法 但是我突然用不了）

public  class LocalClone implements Cloneable {
    
        private String name;
    
        private int age;
        /**
         * 爱好
         */
        private List<String> like;
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        public List<String> getLike() {
            return like;
        }
    
        public void setLike(List<String> like) {
            this.like = like;
        }
        @Override
        protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
            return super.clone();
        }
    }

然后我们来测试一下

public class CloneTest {
    
        public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
            LocalClone localClone = new LocalClone();
            localClone.setAge(18);
            localClone.setName("张三");
            List<String> strings = new ArrayList<>();
            strings.add("撸代码");
            strings.add("学习");
            localClone.setLike(strings);
            System.out.println("原实例：爱好"+localClone.getLike());
    
            //修改为使用clone方法
            LocalClone clone = (LocalClone) localClone.clone();
            clone.getLike().add("撩妹");
            clone.setName("李四");
    
            System.out.println("原实例：爱好"+localClone.getLike() + " 姓名："+localClone.getName());
            System.out.println("克隆实例：爱好"+clone.getLike()+ " 姓名："+clone.getName());
        }
    
    }

然后我们来查看一下运行结果：

原实例：爱好[撸代码, 学习]
    原实例：爱好[撸代码, 学习, 撩妹] 姓名：张三
    克隆实例：爱好[撸代码, 学习, 撩妹] 姓名：李四

是不是很奇怪？为啥我修改一个对象，把另外一个对象的值都修改到了，这种方式就叫**浅拷贝**，这种方式要慎重使用，特别是在有类继承的时候，一定要慎重 慎重！ 要把它和**深拷贝**分开，不然到时候就把其他对象的值改掉了

下面我们就来介绍一下什么叫浅拷贝和深拷贝

1.  **浅拷贝**：只复制对象，对象数组，引用对象都不拷贝 对象修改会相互影响 （例如上面的例子）
2.  **深拷贝**：完全拷贝 对象修改互不影响

那深拷贝是怎么实现的呢？ 我们就来看一下 这里我们需要修改一下克隆方法，在这里先添加一个  
private ArrayList arrayList; 来替换刚才的list，为什么呢？重点来了（因为arrayList有个clone方法）

@Override
        protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
            LocalClone clone = (LocalClone) super.clone();
            this.arrayList  = (ArrayList<String>) this.arrayList.clone();
            return clone;
        }

这是我们修改后的clone方法 重新执行测试类

public class CloneTest {
    
        public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
            LocalClone localClone = new LocalClone();
            localClone.setAge(18);
            localClone.setName("张三");
            ArrayList<String> strings = new ArrayList<>();
            strings.add("撸代码");
            strings.add("学习");
            localClone.setArrayList(strings);
            System.out.println("原实例：爱好"+localClone.getArrayList());
    
            //修改为使用clone方法
            LocalClone clone = (LocalClone) localClone.clone();
            clone.getArrayList().add("撩妹");
            clone.setName("李四");
    
            System.out.println("原实例：爱好"+localClone.getArrayList() + " 姓名："+localClone.getName());
            System.out.println("克隆实例：爱好"+clone.getArrayList()+ " 姓名："+clone.getName());
        }
    
    }

查看输入结果：

原实例：爱好[撸代码, 学习]
    原实例：爱好[撸代码, 学习] 姓名：张三
    克隆实例：爱好[撸代码, 学习, 撩妹] 姓名：李四

这样我们就实现了深拷贝，对于深拷贝我们要做得就是需要手动的去修改克隆方法。（如序列化实现等）

以上就是原型模式，就是这么简单。

注意：  
如果定义属性为final的 ，那么就复制不了，因为你都final，我还怎么复制。

**拓展：**  
那么我们长接触的原型模式有哪些呢？例如：BeanUtils.copyProperties(o1,o2); JSON.parseObject()，可以去看看它们是具体实现的