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原型模式(Prototype)

来源：互联网 发布：用源码建网站 编辑：程序博客网 时间：2024/06/05 11:04

原型模式：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。

形    式：原型模式有两种模式：1. 浅复制（浅克隆）2. 深复制（深克隆）
    1. 浅复制（浅克隆）

   被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而所有的对其他对象的引用仍然指向原来的对象。换言之，浅复制仅仅复制所考虑的对象，而不复制它所引用的对象。

     2. 深复制（深克隆）

被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，除去那些引用其他对象的变量。那些引用其他对象的变量将指向被复制过的新对象，而不再是原有的那些被引用的对象。换言之，深复制把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍。

 

Java的clone（）方法特性：
可以用例判断克隆对象和原对象是否相等
clone方法将对象复制了一份并返回给调用者。一般而言，clone（）方法满足：
①对任何的对象x，都有x.clone() !=x //克隆对象与原对象不是同一个对象
②对任何的对象x，都有x.clone().getClass()= =x.getClass()//克隆对象与原对象的类型一样
③如果对象x的equals()方法定义恰当，那么x.clone().equals(x)应该成立。
 
Java中对象的克隆
①为了获取对象的一份拷贝，我们可以利用Object类的clone()方法。
②在派生类中覆盖基类的clone()方法，并声明为public。
③在派生类的clone()方法中，调用super.clone()。
④在派生类中实现Cloneable接口。
注意：final与clone（）是死对头来的

 
1.浅克隆案例
     浅克隆代码一：实现Cloneable接口
  
public class Prototype implements Cloneable {private String name;public Prototype(String name){this.name=name;};public Prototype clone(){Prototype p=null;try { p=(Prototype) super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}return p;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}    }

    浅克隆代码2：client端
   
public class PrototypeTest {/**  * @Title: main  * @Description: TODO  * @param args  * @return void   */public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubPrototype p1=new Prototype("原型moshi ");System.out.println("传统1=="+p1.getName());Prototype p2=p1.clone();System.out.println("原型1=="+p2.getName());//修改克隆对象的值p1.setName("gaiguo自新");System.out.println("传统2=="+p1.getName());System.out.println("原型2=="+p2.getName());}}

运行结果：
  
传统1==原型moshi 原型1==原型moshi 传统2==gaiguo自新原型2==原型moshi
再看一个浅克隆的例子
 

浅复制（浅克隆）：

汽车类：

Java代码
  1. /*
  2. * 汽车类
  3. *
  4. * 浅克隆（shadow clone）的实现
  5. */
  6. public class Carimplements Cloneable {
  8. // 汽车款式
  9. public int type;
  11. // 引用的其他对象,汽车发动机
  12. public Engine engine;
  14. public Object clone() {
  16. Object clone = null;
  17. try {
  19. // 这里只是克隆的自己本身
  20. clone = super.clone();
  22. // 为什么在派生类中覆盖Object的clone()方法时，一定要调用super.clone()呢？
  23. // 因为，在运行时刻，Object中的clone()识别出你要复制的是哪一个对象，然后为此对象分配空间，并进行对象的复制，
  24. // 将原始对象的内容一一复制到新对象的存储空间中。
  26. } catch (CloneNotSupportedException e) {
  28. }
  29. return clone;
  30. }
  32. }

发动机类：

Java代码
  1. /*
  2. * 汽车发动机类，汽车类中引用的对象的类
  3. */
  4. public class Engineimplements Cloneable {
  6. // 汽车发动机型号
  7. public int model;
  9. }

客户端调用：

Java代码
  1. /*
  2. * 浅克隆（shadow clone）的调用
  3. */
  4. public class Client {
  5. public staticvoid main(String argv[])
  6. {
  7. System.out.println("-----创建汽车1-----");
  8. Car car1=new Car();
  9. car1.engine=new Engine();
  10. car1.type=1;
  11. car1.engine.model=1;
  12. System.out.println("汽车1款式："+car1.type+"\t汽车1的发动机型号："+car1.engine.model);
  14. System.out.println("----汽车1--克隆-->汽车2----");
  15. Car car2=(Car)car1.clone();
  16. car2.type=2;
  17. car2.engine.model=2;
  19. System.out.println("汽车2款式："+car2.type+"\t汽车2的发动机型号："+car2.engine.model);
  20. System.out.println("汽车1款式："+car1.type+"\t汽车1的发动机型号："+car1.engine.model);
  21. }
  22. }

运行结果：

Java代码
  1. -----创建汽车1-----
  2. 汽车1款式：1 汽车1的发动机型号：1
  3. ----汽车1--克隆-->汽车2----
  4. 汽车2款式：2 汽车2的发动机型号：2
  5. 汽车1款式：1 汽车1的发动机型号：2

根据运行结果可以发现，浅复制（浅克隆）仅仅复制所考虑的对象，而不复制它所引用的对象。
所以，当设定汽车2的发动机型号为2 时，也将汽车1的发动机型号有1变成了2。

因为汽车1和汽车2实际上使用的是同一个发动机

 
 
 
 

深克隆

深复制（深克隆）：

怎么实现深复制（深克隆）呢？修改一下汽车类和汽车发动机类：

汽车类：

Java代码
  1. /*
  2. * 深克隆
  3. */
  4. public class Carimplements Cloneable {
  6. public int type;
  8. // 引用的其他对象
  9. public Engine engine;
  11. public Object clone() {
  13. Car temp = null;
  14. try {
  16. // 先把自己本身复制
  17. temp = (Car) super.clone();
  19. // 为了实现深度克隆，需要将对其他对象（在这里是engine）的引用都复制过去。
  20. temp.engine = (Engine) engine.clone();
  21. } catch (CloneNotSupportedException e) {
  22. // should never happen
  23. }
  25. return temp;
  26. }
  27. }

发动机类：

Java代码
  1. public class Engineimplements Cloneable {
  2. public int model;
  4. /**
  5. * 为了实现深度克隆，需要给在Lay1中被应用的对象lay2）也提供一个自己克隆自身的方法
  6. */
  7. public Object clone() {
  8. Object clone = null;
  9. try {
  10. clone = super.clone();
  11. } catch (CloneNotSupportedException e) {
  13. }
  14. return clone;
  15. }
  17. }

客户端调用不变。

运行结果：

Java代码
  1. -----创建汽车1-----
  2. 汽车1款式：1 汽车1的发动机型号：1
  3. ----汽车1--克隆-->汽车2----
  4. 汽车2款式：2 汽车2的发动机型号：2
  5. 汽车1款式：1 汽车1的发动机型号：1

根据运行结果可以发现，深复制（深克隆）把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍。

所以，当设定汽车2的发动机型号为2 时，汽车1的发动机型号还是1，没有变化。

因为，汽车1和汽车2拥有了两个不同的发动机。

利用串行化来做深复制（深克隆）：

汽车类

实现了串行（序列）化接口，并使用了在流中读取和写入对象。

Java代码
  1. import java.io.ByteArrayInputStream;
  2. import java.io.ByteArrayOutputStream;
  3. import java.io.IOException;
  4. import java.io.ObjectInputStream;
  5. import java.io.ObjectOutputStream;
  6. import java.io.Serializable;
  8. /*
  9. * 汽车类
  10. *
  11. * 序列化的方式实现深克隆（deep clone）
  12. */
  13. public class Carimplements Serializable {
  15. /**
  16. * serialVersionUID
  17. */
  18. private staticfinallong serialVersionUID = 1859639569305572020L;
  20. // 汽车款式
  21. public int type;
  23. // 引用的其他对象,汽车发动机
  24. public Engine engine;
  26. public Object clone() {
  28. try {
  30. // 将对象写到流里，把对象写到流里的过程是串行化（Serilization）过程
  32. ByteArrayOutputStream bo = new ByteArrayOutputStream();
  33. ObjectOutputStream oo;
  35. oo = new ObjectOutputStream(bo);
  37. oo.writeObject(this);
  39. // 从流里读出来，把对象从流中读出来的并行化（Deserialization）过程
  40. ByteArrayInputStream bi = new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray());
  41. ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(bi);
  42. return (oi.readObject());
  44. } catch (ClassNotFoundException e) {
  45. // TODO Auto-generated catch block
  46. return null;
  47. } catch (IOException e) {
  48. // TODO Auto-generated catch block
  49. return null;
  50. }
  51. }
  52. }

汽车发动机类：

Java代码
  1. import java.io.Serializable;
  3. public class Engineimplements Cloneable, Serializable {
  5. /**
  6. * Car对象以及对象内部所有引用到的对象engine都是可串行化的
  7. */
  8. private staticfinallong serialVersionUID = -6228724315977120960L;
  10. public int model;
  12. }

客户端调用不变。

运行结果：

Java代码
  1. -----创建汽车1-----
  2. 汽车1款式：1 汽车1的发动机型号：1
  3. ----汽车1--克隆-->汽车2----
  4. 汽车2款式：2 汽车2的发动机型号：2
  5. 汽车1款式：1 汽车1的发动机型号：1

 

根据运行结果可以发现，通过串行化的方式也实现了深复制（可克隆）。

所以，当设定汽车2的发动机型号为2 时，汽车1的发动机型号还是1，没有变化。

因为，汽车1和汽车2拥有了两个不同的发动机。

 


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