【深入理解设计模式】原型设计模式

在这里插入图片描述

原型设计模式

原型设计模式(Prototype Pattern)是一种创建型设计模式,它允许通过复制已有对象来创建新对象,而无需直接依赖它们的具体类。这种模式通常用于需要频繁创建相似对象的场景,以避免昂贵的创建操作或初始化过程。

概述

用一个已经创建的实例作为原型,通过复制该原型对象来创建一个和原型对象相同的新对象。

结构

原型模式包含如下角色:

  • 抽象原型类:规定了具体原型对象必须实现的的 clone() 方法。
  • 具体原型类:实现抽象原型类的 clone() 方法,它是可被复制的对象。
  • 访问类:使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象。

实现

原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆。

(经典面试题)什么是深克隆和浅克隆
答:在计算机内存中,每个对象都有一个地址,这个地址指向对象在内存中存储的位置。当我们使用变量引用一个对象时,实际上是将该对象的地址赋值给变量。因此,如果我们将一个对象复制到另一个变量中,实际上是将对象的地址复制到了这个变量中。
<-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------->
浅拷贝是指将一个对象复制到另一个变量中,但是只是复制对象的地址,而不是对象本身。也就是说,原始对象的复制对象实际上是共享同一个内存地址的。因此,如果我们修改了复制对象中的属性或元素,原始对象中对应的属性或元素也会被修改。
<-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------->
深拷贝是指将一个对象及其所有子对象都复制到另一个变量中,也就是说,它会创建一个全新的对象,并将原始对象中的所有属性或元素都复制到新的对象中。因此,如果我们修改复制对象中的属性或元素,原始对象中对应的属性或元素不会受到影响。

浅克隆:
  1. Java中的Object类中提供了 clone() 方法来实现浅克隆。 Cloneable 接口是抽象原型类,而实现了Cloneable接口的子实现类就是具体的原型类。代码如下:
/*** @author OldGj * @version v1.0* @apiNote 具体原型类-原型模式*/
public class Realizetype implements Cloneable {public Realizetype() {System.out.println("原型创建");}@Overridepublic Realizetype clone() throws CloneNotSupportedException {System.out.println("原型克隆");return (Realizetype) super.clone();}
}
/*** @author OldGj * @version v1.0* @apiNote 测试类 - 测试原型模式克隆*/
public class Client {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Realizetype realizetype = new Realizetype();Realizetype cloned = realizetype.clone();System.out.println(cloned==realizetype); // false}
}
  1. 使用BeanUtils实现浅拷贝
    BeanUtils 是 Apache Commons BeanUtils 库中的一个类,它提供了一组用于操作 Java Bean 对象的工具方法。Java Bean 是一种符合特定约定的 Java 类,通常包含私有字段、公共 getter 和 setter 方法。BeanUtils 库可以用于在不直接访问对象字段的情况下操作 Bean 对象的属性。
/*** @author OldGj 2024/02/23* @version v1.0* @apiNote 使用BeanUtils实现浅克隆 - 用户类*/
public class User {private String name;private String password;private Address address;--- 省略get/set方法
}
/*** @author OldGj 2024/02/23* @version v1.0* @apiNote 使用BeanUtils实现浅拷贝 - 地址类*/
public class Address {private String province;private String city;--- 省略get/set方法
}
/*** @author OldGj 2024/02/21* @version v1.0* @apiNote 测试类 - 测试原型模式克隆*/
public class Client {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {User user = new User();user.setAddress(new Address("beijing","shanghai"));User user1 = new User();BeanUtils.copyProperties(user,user1);System.out.println(user == user1); // falseSystem.out.println(user.getAddress() == user1.getAddress()); // true : 浅拷贝}
}
深克隆:
  1. 实现Cloneable接口,重写clone();

在Objecta类中定义了一个clone方法,这个方法其实在不重写的情况下,其实也是浅拷贝的。

如果想要实现深拷贝,就需要重写clone方法,而想要重写clone方法,就必须实现Cloneable,否则会报Clone NotSupportedException异常。

/*** @author OldGj 2024/02/23* @version v1.0* @apiNote 重写clone方法实现深克隆- 地址类*/
public class Address {private String province;private String city;--- 省略get/set方法
}
/*** @author OldGj * @version v1.0* @apiNote 重写clone方法实现深克隆 - 用户类*/
public class User implements Cloneable{private String name;private String password;private Address address;@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {User user = (User) super.clone();user.setAddress(new Address());return user;}--- 省略get/set方法
}
/*** @author OldGj * @version v1.0* @apiNote 测试类 - 测试原型模式克隆*/
public class Client {public static void main(String[] args) throws Exception {User user = new User();User clone = (User) user.clone();System.out.println(user == clone); // falseSystem.out.println(user.getAddress() == clone.getAddress()); // false 深克隆}
}

这种方式的逻辑很好理解,就是在重写的clone()方法中,将对象的所有引用类型的属性全部设置为一个新实例化的引用即可。

但是采用这种方式也有一个缺点就是,如果我们User类中引用类型的属性非常多,那么clone()方法需要写很长,而且后面如果有修改,比如在User类中新增了属性,那么这个地方也要修改,并且通过这种方式实现深克隆后,我们也无法再调用上述浅克隆的方式进行浅克隆了。

  1. 序列化实现深克隆:我们可以借助序列化来实现深拷贝。先把对象序列化成流,再从流中反序列化成对象,这样就一定是新的对象了。

序列化的方式有很多,比如我们可以使用各种JSON工具,把对象序列化成SON字符串,然后再从字符串中反序列化成对象。

使用fastjson工具包序列化实现深拷贝:

/*** @author OldGj 2024/02/21* @version v1.0* @apiNote 奖状类*/
public class Citation implements Cloneable, Serializable {private Student student;public void show() {System.out.println(student.getName() + "获得了奖状");}public Student getStudent() {return student;}public void setStudent(Student student) {this.student = student;}@Overrideprotected Citation clone() throws CloneNotSupportedException {return (Citation) super.clone();}
}
/*** @author OldGj 2024/02/21* @version v1.0* @apiNote 学生类*/
public class Student implements Serializable {private String name;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

/*** @author OldGj * @version v1.0* @apiNote 客户端 - 测试深拷贝 - 使用fastjson工具包实现序列化*/
public class CitationTest {public static void main(String[] args) throws Exception {Citation citation = new Citation();citation.setStudent(new Student());String jsonString = JSON.toJSONString(citation);Citation newCitation = JSON.parseObject(jsonString, Citation.class);System.out.println(citation == newCitation); // false System.out.println(citation.getStudent() == newCitation.getStudent()); // false 深拷贝}
}

使用SerializationUtils工具类实现深拷贝

SerializationUtils 是 Apache Commons Lang 库中的一个工具类,用于实现 Java 对象的序列化和反序列化。它提供了一组静态方法,可以方便地将对象序列化为字节数组,或者将字节数组反序列化为对象。
引入Apache Commons Lang库依赖:

<dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-lang3</artifactId><version>3.12.0</version> <!-- 或者是当前最新版本 -->
</dependency>
/*** @author OldGj 2024/02/21* @version v1.0* @apiNote 客户端 - 测试类 测试深拷贝*/
public class CitationTest2 {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Citation citation = new Citation();Student student = new Student();student.setName("张三");citation.setStudent(student);Citation cloned = SerializationUtils.clone(citation); //基于序列化实现深拷贝System.out.println(citation==cloned); // falseSystem.out.println(citation.getStudent()==cloned.getStudent()); // false 深克隆Student student1 = new Student();student1.setName("李四");cloned.setStudent(student1); // 修改克隆对象的引用类型属性,原对象的该属性不变System.out.println(citation.getStudent().getName());System.out.println(cloned.getStudent().getName());}
}

注意事项
序列化版本一致性:确保序列化和反序列化的类具有相同的 serialVersionUID,以避免反序列化时出现 InvalidClassException。

Serializable 接口:要序列化一个对象,该对象的类必须实现 Serializable 接口。

SerializationUtils 提供了一种简单而强大的方式来实现对象的序列化和反序列化,以及对象的深度复制,从而简化了 Java 应用程序中的对象操作。Citation类和Student类必须实现Serializable接口,否则会抛NotSerializableException异常。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/700318.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【办公类-16-10-02】“2023下学期 6个中班 自主游戏观察记录(python 排班表系列)

背景需求&#xff1a; 已经制作了本学期的中4班自主游戏观察记录表 【办公类-16-10-01】“2023下学期 中4班 自主游戏观察记录&#xff08;python 排班表系列&#xff09;-CSDN博客文章浏览阅读398次&#xff0c;点赞10次&#xff0c;收藏3次。【办公类-16-10-01】“2023下学…

Stable Diffusion 3的到来巩固了 AI 图像对抗 Sora 和 Gemini 的早期领先优势

Stability AI 将其更改为 Stable Diffusion 3。VentureBeat 报道称&#xff0c;Stability AI 的下一代旗舰 AI 图像生成模型将使用类似于 OpenAI 的 Sora 的扩散变压器框架。其当前模型仅依赖于扩散架构。虽然尚未发布&#xff0c;但您可以在等候名单中注册。 官方网址链接&am…

Linux:Jenkins:GitLab+Maven+Jenkins的部署

1.环境 我这里准备了三台centos7 1.用于部署gitlab 运行内存&#xff1a;6G 名字&#xff1a;Jenkins-GitLab 192.168.6.1 2.用于部署jenkins 运行内存&#xff1a;2G 名字&#xff1a;Jenkins-server 192.168.6.2 3.用于打包测试…

【YOLO系列算法人员摔倒检测】

YOLO系列算法人员摔倒检测 模型和数据集下载YOLO系列算法的人员摔倒检测数据集可视化数据集图像示例&#xff1a; 模型和数据集下载 yolo行人跌倒检测一&#xff1a; 1、训练好的行人跌倒检测权重以及PR曲线&#xff0c;loss曲线等等&#xff0c;map达90%多&#xff0c;在行人跌…

.net6 webapi log4net完整配置使用流程

前置&#xff1a;为项目安装如下两个依赖 1.创建文件夹cfgFile 2.创建log4net.Config <?xml version"1.0" encoding"utf-8" ?> <log4net><appender name"ConsoleAppender" type"log4net.Appender.ConsoleAppender"…

月之暗面:Moonshot AI接口总结

前言&#xff1a; 开发者们只需访问 platform.moonshot.cn&#xff0c;便能创建自己的 API Key&#xff0c;进而将 Kimi 智能助手背后的同款 moonshot 模型能力&#xff0c;如长文本处理和出色的指令遵循等&#xff0c;集成至自己的产品中。这不仅增强了现有产品的功能&#x…

大离谱!AI写作竟让孔子遗体现身巴厘岛,看完笑不活了

大家好&#xff0c;我是二狗。 这两天我在知乎上看到了一个AI写作大翻车的案例&#xff0c;看完简直笑不活了&#xff0c;特地分享给大家一起 happy happy&#xff5e; 知乎网友“打开盒子吓一跳”一上来就抛出来了一个“孔子去世”的王炸。 首先&#xff0c;下面是一条真实新…

基于YOLOv8/YOLOv7/YOLOv6/YOLOv5的犬种识别系统(附完整代码资源+UI界面+PyTorch代码)

摘要&#xff1a;本文介绍了一种基于深度学习的犬种识别系统系统的代码&#xff0c;采用最先进的YOLOv8算法并对比YOLOv7、YOLOv6、YOLOv5等算法的结果&#xff0c;能够准确识别图像、视频、实时视频流以及批量文件中的犬种。文章详细解释了YOLOv8算法的原理&#xff0c;并提供…

【Java程序设计】【C00286】基于Springboot的生鲜交易系统(有论文)

基于Springboot的生鲜交易系统&#xff08;有论文&#xff09; 项目简介项目获取开发环境项目技术运行截图 项目简介 这是一个基于Springboot的生鲜交易系统 本系统分为系统功能模块、管理员功能模块、用户功能模块以及商家功能模块。 系统功能模块&#xff1a;在系统首页可以…

【第七天】C++模板探秘:函数模板、类模板以及类型转换的深入解析

一、模板的概述 c面向对象编程思想&#xff1a;封装、继承、多态 c泛型编程思想&#xff1a;模板 模板的分类&#xff1a;函数模板、类模板 函数模板&#xff08;类模板&#xff09;&#xff1a;将功能相同&#xff0c;类型不同的函数&#xff08;类&#xff09;的类型抽象成虚…

聊聊Sora这个AI大神和中美技术赛跑那些事儿

最近有个叫Sora的AI模型火得一塌糊涂。它就像个魔法师&#xff0c;你给它一段话描述&#xff0c;它就能变出一段60秒的高清视频来&#xff0c;这可比之前咱们看过的那些文字转图片的AI厉害多了。想象一下&#xff0c;以后拍电影预告片、做广告宣传啥的&#xff0c;可能直接让So…

Ansible 更换aliyun 镜像 并下载tree

目录 查看系统版本找到对应 的版本对当前镜像进行备份下载aliyuan更换成功安装扩展源更换源之后 的三个命令 这里安装一个aliyun 的镜像 本案例 仅供实验参考 生产环境中请谨慎使用 查看系统版本 先查看linux 的系统 版本 ansible slave -m shell -a uname -a找到对应 的版本…

【Spring面试题】

目录 前言 1.Spring框架中的单例bean是线程安全的吗? 2.什么是AOP? 3.你们项目中有没有使用到AOP&#xff1f; 4.Spring中的事务是如何实现的&#xff1f; 5.Spring中事务失效的场景有哪些&#xff1f; 6.Spring的bean的生命周期。 7.Spring中的循环引用 8.构造方法…

FFmpeg解析之avformat_find_stream_info函数

avformat_find_stream_info 的主要作用就是&#xff1a;解析媒体文件并获取相关的流信息 整体的逻辑如下图所示&#xff1a; /*** Read packets of a media file to get stream information. This* is useful for file formats with no headers such as MPEG. This* function…

聊聊JVM运行时数据区的堆内存

聊聊JVM运行时数据区的堆内存 内存模型变迁&#xff1a; Java堆在JVM启动时创建内存区域去实现对象、数组与运行时常量的内存分配&#xff0c;它是虚拟机管理最大的&#xff0c;也是垃圾回收的主要内存区域 。 内存模型变迁&#xff1a; 为什么要有年轻区和老年区&#xff1f;…

【算法与数据结构】链表、哈希表、栈和队列、二叉树(笔记二)

文章目录 四、链表理论五、哈希表理论五、栈和队列理论5.1 单调栈 六、二叉树理论6.1 树的定义6.2 二叉树的存储方式6.3 二叉树的遍历方式6.4 高度和深度 最近博主学习了算法与数据结构的一些视频&#xff0c;在这个文章做一些笔记和心得&#xff0c;本篇文章就写了一些基础算法…

基于AI将普通RGB图像转换为苹果Vision Pro支持的空间照片

将 RGB 图像转换为空间图片 一、引言 随着AR和VR技术的普及,空间照片格式(.HEIC)逐渐受到关注。这种格式允许用户在AR/VR设备上体验到更为真实的立体空间效果。为了让更多的普通图片也能享受这种技术,我们开发了这款可以将普通RGB图像转换为苹果Vision Pro支持的.HEIC格式的…

STM32F103学习笔记(七) PWR电源管理(原理篇)

目录 1. PWR电源管理简介 2. STM32F103的PWR模块概述 2.1 PWR模块的基本工作原理 2.2 电源管理的功能和特点 3. PWR模块的常见应用场景 4. 常见问题与解决方案 1. PWR电源管理简介 PWR&#xff08;Power&#xff09;模块是STM32F103系列微控制器中的一个重要组成部分&…

实习日志18

1.刚弄好数据库就破大防了 1.1.图片显示&#xff0c;PDF不显示 我的图片是base64编码显示&#xff0c;pdf是用url显示 首先想到url出问题了 感觉可能是之前的那个问题&#xff0c;到服务器上url变回去了 活字格V9获取图片失败bug&#xff0c;报错404&#xff0c;了解存储路…

使用Streamlit构建纯LLM Chatbot WebUI傻瓜教程

文章目录 使用Streamlit构建纯LLM Chatbot WebUI傻瓜教程开发环境hello Streatelit显示DataFrame数据显示地图WebUI左右布局设置st.sidebar左侧布局st.columns右侧布局 大语言模型LLM Chatbot WebUI设置Chatbot页面布局showdataframe()显示dataframeshowLineChart()显示折线图s…