Java设计模式-创建型模式-原型模式

原型模式

原型模式
- 浅拷贝
- 深拷贝

原型模式

要求：以一个已经创建的对象为原型，复制一个新的对象

使用场景：

创建对象的成本比较大的时候（如从耗时较长的计算或者从查询耗时长的RPC接口获取数据），直接拷贝已有对象，而不是每次耗时创建对象。

原型模式分为两种，浅拷贝和深拷贝

浅拷贝：克隆对象所有变量的值与原型对象完全一致，引用数据类型（除String类型）的地址也一致
深拷贝：克隆对象所有变量的内容与原型对象完全一致，但引用数据类型的地址不一致

下面以学生和奖状的例子讲述深拷贝和浅拷贝

浅拷贝

Object类中提供了clone()方法来实现浅克隆，但是需要实现Cloneable接口，代码如下：

// 奖状类
class Citation implements Cloneable {private String name; // 注意，String为不可变类public Citation(String name) {this.name = name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getName() {return this.name;}public void show() {System.out.println(name);}@Overrideprotected Citation clone() throws CloneNotSupportedException {return (Citation) super.clone();}@Overridepublic String toString() {return "Citation{" +"name='" + name + '\'' +'}';}
}

测试代码：

/*** 浅拷贝* 复制一个奖状类*/
@Test
public void ShallowCopy() throws CloneNotSupportedException {Citation citation = new Citation("三好学生");Citation clone = citation.clone();citation.show();clone.show();System.out.println(clone == citation);
}
输出：
三好学生
优秀学生
false

上述奖状类，只有一个String 类型，没有其他引用类型，可以使用clone()方法进行浅拷贝

但对于有其他引用属性的对象，例如，一个学生对象有一个奖状属性，这时如果还使用浅拷贝，复制的学生对象，引用的奖状就是同一个（地址相同），修改奖状属性，就会导致所有拷贝的学生的奖状信息都跟着改变，这显然不是我们想要的

这时就需要使用深拷贝完成复制，代码如下：

深拷贝

public class Student implements Cloneable{private String name;private Citation citation;public void setName(String name) {this.name = name;}public void setCitation(Citation citation) {this.citation = citation;}public Citation getCitation(){return citation;}/*** 深拷贝* @return* @throws CloneNotSupportedException*/@Overrideprotected Student clone() throws CloneNotSupportedException {Student clone = (Student) super.clone();Citation citation = this.citation.clone();clone.setCitation(citation);return clone;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", citation=" + citation +'}';}
}

测试代码：

/*** 深拷贝* 复制一个学生改个名*/
@Test
public void DeepCopy() throws CloneNotSupportedException {Student student = new Student();student.setName("张三");student.setCitation(new Citation("三好学生"));Student clone = student.clone();clone.setName("李四");clone.getCitation().setName("优秀学生");System.out.println(student);System.out.println(clone);System.out.println(student == clone);
}输出：
Student{name='张三', citation=Citation{name='三好学生'}}
Student{name='李四', citation=Citation{name='优秀学生'}}
false