Java设计模式4-原型模式

原型模式是一种创建型设计模式,它通过复制一个已经存在的实例来返回新的实例,而不是新建实例.被复制的实例就是我们所称的原型,这个原型是可定制的.
说白了就是一个类实现了Cloneable，重写clone方法，就可以调用这个类的对象复制实例了。

1、拷贝分类

原型模式中的拷贝分为"浅拷贝"和"深拷贝":浅拷贝: 对值类型的成员变量进行值的复制,对引用类型的成员变量只复制引用,不复制引用的对象.深拷贝: 对值类型的成员变量进行值的复制,对引用类型的成员变量也进行引用对象的复制.

2、浅拷贝演示1

a.定义一个Prototype类

        public class Prototype implements Cloneable {            private String name;            public String getName() {                return name;            }            public void setName(String name) {                this.name = name;            }            public Object clone() {                try {                    return super.clone();                } catch (CloneNotSupportedException e) {                       e.printStackTrace();                    return null;                }            }         }

b.使用

        public class TestMain {            public static void main(String[] args) {                testPrototype();            }            private static void testPrototype(){                Prototype pro = new Prototype();                pro.setName("original object");                Prototype pro1 = (Prototype)pro.clone();                pro.setName("changed object");                System.out.println("original object:" + pro.getName());                System.out.println("cloned object:" + pro1.getName());            }        }        结果:        original object:changed object        cloned object:original object

3、浅拷贝演示2

我们定义一个Prototype类，不去实现Cloneable接口，看看这个类里面的属性能不能被复制（答案是不能的）a.我们定义一个Prototype类，不去实现Cloneable接口

        public class Prototype{            private String name;            public String getName() {                return name;            }            public void setName(String name) {                this.name = name;            }         }

b.定义一个NewPrototype，实现Cloneable接口

        public class NewPrototype implements Cloneable {            private String id;            public String getId() {                return id;            }            public void setId(String id) {                this.id = id;            }            //将上面的类作为这个类的一个属性，看看能不能clone            private Prototype prototype;            public Prototype getPrototype() {                return prototype;            }            public void setPrototype(Prototype prototype) {                this.prototype = prototype;            }            public Object clone(){                 try {                    return super.clone();                } catch (CloneNotSupportedException e) {                    e.printStackTrace();                    return null;                }              }        }

c.测试使用

        public class TestMain {            public static void main(String[] args) {                testPrototype();            }            private static void testPrototype(){                Prototype pro = new Prototype();                pro.setName("original object");                NewPrototype newObj = new NewPrototype();                newObj.setId("test1");                newObj.setPrototype(pro);                NewPrototype copyObj = (NewPrototype)newObj.clone();                copyObj.setId("testCopy");                //这个copyObj对象里面的属性prototype是没有复制的，指向的是同一个对象                copyObj.getPrototype().setName("changed object");                System.out.println("original object id:" + newObj.getId());                System.out.println("original object name:" + newObj.getPrototype().getName());                System.out.println("cloned object id:" + copyObj.getId());                System.out.println("cloned object name:" + copyObj.getPrototype().getName());            }        }        结果:        original object id:test1        original object name:changed object //已经改变了原来的值了        cloned object id:testCopy        cloned object name:changed object

可以看出来，不实现Cloneable的类属性是不能被复制的。如果要prototype这个属性也被复制，只要Prototype这个类实现Clonbeable接口就行。

4、深拷贝

利用串行化来做深复制把对象写道流里的过程是串行化(Serilization)过程;把对象从流中读出来是并行化(Deserialization)过程. 写在流里的是对象的一个拷贝,然后再从流里读出来重建对象.a.创建一个PrototypeSe类，实现Serializable序列化接口

        public class PrototypeSe implements Serializable {            private String name;            public String getName() {                return name;            }            public void setName(String name) {                this.name = name;            }        }

b.创建一个NewPrototypeSe，同样实现Serializable接口

        public class NewPrototypeSe implements Serializable {            private String id;            public String getId() {                return id;            }            public void setId(String id) {                this.id = id;            }            private PrototypeSe prototype;            public PrototypeSe getPrototype() {            return prototype;            }            public void setPrototype(PrototypeSe prototype) {                this.prototype = prototype;            }            public Object deepClone(){                try {                    ByteArrayOutputStream bo = new ByteArrayOutputStream();                    ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(bo);                       oo.writeObject(this);                       ByteArrayInputStream bi = new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray());                    ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(bi);                    return oi.readObject();                 } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {                    e.printStackTrace();                    return null;                }            }        }   

c.使用

        public class TestDeepClone {            public static void main(String[] args) {                PrototypeSe po = new PrototypeSe();                po.setName("test1");                NewPrototypeSe se = new NewPrototypeSe();                se.setPrototype(po);                NewPrototypeSe deepClone = (NewPrototypeSe)se.deepClone();                deepClone.getPrototype().setName("test2");                System.out.println("original name:" + se.getPrototype().getName());                System.out.println("cloned name:" + deepClone.getPrototype().getName());            }        }        结果:        original name:test1        cloned name:test2

注意：原型类并没有实现Cloneable接口，而是自己定义一个deepClone方法复制