Java23种设计模式-创建型模式之原型模式

原型模式(Prototype Pattern)是一种创建型设计模式，它允许通过复制现有对象来生成新对象，而无需编写从头开始创建新对象的代码。

优点：可以克隆对象，无需与它们所属的具体类相耦合；可以克隆预生成原型，避免反复运行初始化代码；提高性能等。
缺点：克隆包含循环引用的复杂对象可能会非常麻烦；配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑；必须实现Cloneable接口等
实现方式：
浅克隆：创建一个新对象，新对象的属性和原来对象完全相同，对于非基本类型属性，仍指向原有属性所指向的对象的内存地址。
深克隆：创建一个新对象，属性中引用的其他对象也会被克隆，不再指向原有对象地址。

使用场景：
1.类初始化需要消化非常多的资源，包括数据、硬件资源。
2.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。
3.一个对象多个修改者的场景。

工作原理是：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( )”。
示例：设置一个原型类MyObject 然后创建深拷贝类MyObjectDeepClone 和浅拷贝类MyObjectShallowClone 最后创建一个测试类Client 然后修改数据打印查看即可知浅拷贝和深拷贝区别。

//原型类
class MyObject {private int basicField;private List<String> objectField;public int getBasicField() {return basicField;}public void setBasicField(int basicField) {this.basicField = basicField;}public List<String> getObjectField() {return objectField;}public void setObjectField(List<String> objectField) {this.objectField = objectField;}public MyObject(int basicField, List<String> objectField) {this.basicField = basicField;this.objectField = new ArrayList<>(objectField);}@Overridepublic String toString() {return "MyObject{" +"basicField=" + basicField +", objectField=" + objectField +'}';}
}//深拷贝
class MyObjectDeepClone {private MyObject innerObject;public MyObjectDeepClone(MyObject innerObject) {this.innerObject = new MyObject(innerObject.getBasicField(), new ArrayList<>(innerObject.getObjectField()));}public MyObjectDeepClone deepClone() {return new MyObjectDeepClone(new MyObject(innerObject.getBasicField(), new ArrayList<>(innerObject.getObjectField())));}@Overridepublic String toString() {return "MyObjectDeepClone{" +"innerObject=" + innerObject +'}';}
}
//浅拷贝
class MyObjectShallowClone implements Cloneable {private MyObject innerObject;public MyObjectShallowClone(MyObject innerObject) {this.innerObject = innerObject;}public MyObjectShallowClone clone() {try {return (MyObjectShallowClone) super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {throw new Error("This shouldn't happen", e);}}@Overridepublic String toString() {return "MyObjectShallowClone{" +"innerObject=" + innerObject +'}';}
}
//验证测试
public class Client {public static void main(String[] args) throws Exception {List<String> objectField =new ArrayList<>();objectField.add("aaaa");//原始类MyObject myObject=new MyObject(1,objectField);//深拷贝MyObjectDeepClone myObjectDeepClone = new MyObjectDeepClone(myObject);//浅拷贝MyObjectShallowClone myObjectShallowClone=new MyObjectShallowClone(myObject);//深拷贝打印System.out.println(myObjectDeepClone);//MyObjectDeepClone{innerObject=MyObject{basicField=1, objectField=[aaaa]}}//浅拷贝System.out.println(myObjectShallowClone);//MyObjectShallowClone{innerObject=MyObject{basicField=1, objectField=[aaaa]}}//修改原始数据objectField.add("ssss");myObject.setObjectField(objectField);//打印判断是否变化，输出发生变化的为浅拷贝System.out.println(myObjectShallowClone);//MyObjectShallowClone{innerObject=MyObject{basicField=1, objectField=[aaaa, ssss]}}System.out.println(myObjectDeepClone);//MyObjectDeepClone{innerObject=MyObject{basicField=1, objectField=[aaaa]}}}
}