设计模式之--原型模式

1.原型模式定义

原型模式非常简单，定义如下：

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.通用类图

原型模式的核心是实现Cloneable接口，此接口为JDK提供的一个标识接口，只有实现了此接口的类才能被拷贝。
原型模式的通用类图如下；

3.通用原型实现代码

原型类：

public class ConcretePrototype implements Cloneable {private int id;private String name;public ConcretePrototype() {System.out.println("ConcretePrototype construct.");}public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {ConcretePrototype concretePrototype = null;try {concretePrototype = (ConcretePrototype) super.clone();} catch (Exception e) {}return concretePrototype;}@Overridepublic String toString() {return "ConcretePrototype{" +"id=" + id +", name='" + name + '\'' +'}';}
}

Client测试代码：

public class Client {public static void main(String[] args) throws Exception {ConcretePrototype concretePrototype = new ConcretePrototype();concretePrototype.setId(123);concretePrototype.setName("test");ConcretePrototype cloneType = (ConcretePrototype) concretePrototype.clone();cloneType.setId(111);cloneType.setName("test111");System.out.println(concretePrototype);System.out.println(cloneType);}
}

输出结果如下：

ConcretePrototype construct.
ConcretePrototype{id=123, name='test'}
ConcretePrototype{id=111, name='test111'}

通过输出结果可以看出，通过clone方法拷贝了一个新的对象。

4.原型模式的优点

1.性能优良
原型模式是在内存中二进制流的拷贝，要比直接new一个对象快的多

2.通过3中的输出结果来看，在clone对象的时候构造函数不会执行，这对于一些需要在构造函数中做一些初始化的类来说可能称为约束

5.需要注意的点

在原型模式拷贝的时候需要注意可变引用类型的属性，下面通过一个例子来说明此问题：
拷贝对象：

public class DeepClone implements Cloneable{private Map<String, Object> map = new HashMap<>();public void addPair(String key, String value){map.put(key, value);}public Map<String , Object> getMap(){return map;}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {DeepClone  deepClone = null;try {deepClone = (DeepClone) super.clone();} catch (Exception e) {}return deepClone;}
}

Client类

public class Client {public static void main(String[] args) throws Exception {DeepClone deepClone = new DeepClone();deepClone.addPair("key1", "value1");DeepClone clone = (DeepClone) deepClone.clone();clone.addPair("key2", "value2");System.out.println(deepClone.getMap());}}

输出结果如下：

{key1=value1, key2=value2}

在使用clone方法拷贝对象的时候引用类型的属性不会继续做拷贝，而是多个拷贝对象使用同一个属性，这种被称为浅拷贝。
下面对clone方法重写完成深拷贝：

@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {DeepClone  deepClone = null;try {deepClone = (DeepClone) super.clone();Map<String, Object> cloneMap = new HashMap<>();cloneMap.putAll(this.map);deepClone.map = cloneMap;} catch (Exception e) {}return deepClone;
}

重新执行client输出结果为：

{key1=value1}