- 1 概述说明
- 2 模式结构
- 3 具体实现
- 4 简单案例
- 5 使用场景
- 6 扩展说明之深克隆
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
2 模式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。
原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆
- 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.
Java中的Object类中提供了 clone() 方法来实现浅克隆。 Cloneable 接口是上面的抽象原型类，而实现了Cloneable接口的子实现类就是具体的原型类.
原型类
public class Realizetype implements Cloneable {
public Realizetype() {
System.out.println("原型对象创建完成");
}
@Override
public Realizetype clone() throws CloneNotSupportedException {
System.out.println("原型复制成功");
return (Realizetype) super.clone();
}
}
测试类
public class PrototypeTest {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Realizetype r1 = new Realizetype();
Realizetype r2 = r1.clone();
System.out.println("对象r1和r2是同一个对象？" + (r1 == r2));
}
}
4 简单案例
使用原型模式生成“三好学生”奖状功能
同一个学校,三号学生奖状, 除了姓名不一样,其他都设置成一样的.
奖状类
public class Citation implements Cloneable {
private String name;
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return (this.name);
}
public void show() {
System.out.println(name + "同学：在2022学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状");
}
@Override
public Citation clone() throws CloneNotSupportedException {
return (Citation) super.clone();
}
}
测试类
public class CitationTest {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Citation c1 = new Citation();
c1.setName("李白");
// 复制奖状
Citation c2 = c1.clone();
// 将奖状的名字修改杜甫
c2.setName("杜甫");
c1.show();
c2.show();
}
}
5 使用场景
1 对象的创建非常复杂，可以使用原型模式快捷的创建对象.
2 性能和安全要求比较高
6 扩展说明之深克隆在奖状类中添加一个学生类,再查看其拷贝结果.
学生类
public class Student {
private String name;
private String address;
public Student(String name, String address) {
this.name = name;
this.address = address;
}
public Student() {
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getAddress() {
return address;
}
public void setAddress(String address) {
this.address = address;
}
}
奖状类
public class Citation implements Cloneable {
private Student stu;
public Student getStu() {
return stu;
}
public void setStu(Student stu) {
this.stu = stu;
}
void show() {
System.out.println(stu.getName() + "同学：在2022学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状");
}
@Override
public Citation clone() throws CloneNotSupportedException {
return (Citation) super.clone();
}
}
测试类
public class CitationTest {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Citation c1 = new Citation();
Student stu = new Student("李白", "四川");
c1.setStu(stu);
// 复制奖状
Citation c2 = c1.clone();
// 获取c2奖状所属学生对象
Student stu1 = c2.getStu();
stu1.setName("杜甫");
// 判断stu对象和stu1对象是否是同一个对象
System.out.println("stu和stu1是同一个对象？" + (stu == stu1));
c1.show();
c2.show();
}
}
stu对象和stu1对象是同一个对象，就会产生将stu1对象中name属性值改为“杜甫”，两个Citation（奖状）对象中显示的都是杜甫。这就属于浅克隆.
对具体原型类（Citation）中的引用类型的属性进行引用的复制。这种情况需要使用深克隆，而深克隆需要使用对象流.
测试类
public class CitationTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Citation c1 = new Citation();
Student stu = new Student("李白", "四川");
c1.setStu(stu);
// 创建对象输出流对象
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\b.txt"));
// 将c1对象写出到文件中
oos.writeObject(c1);
oos.close();
// 创建对象出入流对象
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:\b.txt"));
// 读取对象
Citation c2 = (Citation) ois.readObject();
// 获取c2奖状所属学生对象
Student stu1 = c2.getStu();
stu1.setName("杜甫");
// 判断stu对象和stu1对象是否是同一个对象
System.out.println("stu和stu1是同一个对象？" + (stu == stu1));
c1.show();
c2.show();
}
}
ps: 因为对象流过程中,涉及到序列化和反序列化, 所以Citation类和Student类必须实现Serializable接口,否则抛java.io.NotSerializableException异常.
