Java设计模式之原型模式

• Java设计模式之原型模式
• 前言
• 一、原型模式
• 二、适用场景
• 三、使用
• • 1. 浅克隆
  • • 地址类
    • 用户类
    • 测试
  • 2. 深克隆
  • • 地址类
    • 用户类
    • 测试
  • 3. 区别
• 总结
• • 优点
  • 缺点

1. 掌握原型模式的应用场景
2. 掌握原型模式浅克隆和深克隆的写法
3. 了解克隆是如何破环单例的
4. 了解原型模式的优、缺点

• 原型模式（Prototype Pattern）是指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。
• 调用者不需要知道任何创建细节，不调用构造函数。

• 类初始化消耗资源较多。
• new产生的一个对象需要非常繁琐的过程（数据准备、访问权限等）。
• 构造函数比较复杂。
• 循环体中生产大量对象时。

@Data
@Accessors(chain = true)
public class Address {
    private String province;

    private String municipality;

    private String region;

}

@Data
public class User implements Cloneable {
    private String userName;

    private Address address;

    @Override
    protected User clone() {
        try {
            return (User) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

public static void main(String[] args) {
    User user1 = new User();
    user1.setUserName("张三");
    user1.setAddress(new Address().setProvince("甘肃省").setMunicipality("兰州市").setRegion("七里河区"));
    User clone = user1.clone();
    System.out.println(user1);
    System.out.println(clone);
    System.out.println(user1 == clone); // false
    System.out.println(user1.getAddress() == clone.getAddress()); // true  引用的同一个对象，修改其中一个用户的地址会影响到另一个用户的地址
}

@Data
@Accessors(chain = true)
public class Address implements Serializable {
    private String province;

    private String municipality;

    private String region;

}

@Data
public class User implements Cloneable, Serializable {
    private String userName;

    private Address address;

    @Override
    protected User clone() {
        try {
            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
            oos.writeObject(this);
            ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
            return (User) ois.readObject();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

public static void main(String[] args) {
    User user1 = new User();
    user1.setUserName("张三");
    user1.setAddress(new Address().setProvince("甘肃省").setMunicipality("兰州市").setRegion("七里河区"));
    User clone = user1.clone();
    System.out.println(user1);
    System.out.println(clone);
    System.out.println(user1 == clone);
    System.out.println(user1.getAddress() == clone.getAddress());
}

• 数据拷贝后两者之间是否有关联。
• 改变一个值是否会影响到另一个数值变化。

• 性能优良，Java自带原型模式是基于内存二进制流的拷贝，比直接new一个对象性能上提升了许多。
• 可以使用深克隆方式保存对象的状态，使用原型模式将对象复制一份并将其状态保存起来，简化了创建过程。

• 必须配备克隆（或者可拷贝）方法
• 当对已有类进行改造的时候，需要修改代码，违反了开闭原则。
• 深拷贝、浅拷贝需要运用得当。