这里写目录标题
原型模式对象克隆浅拷贝深拷贝
原型模式
基本介绍
原型模式
(Prototype模式
)是指：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
原型模式是一种创建型设计模式，允许一个对象再创建另外一个可定制的对象， 无需知道如何创建的细节
工作原理是
:通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建
的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建，即 对象
.clone()
形象的理解：孙大圣拔出猴毛， 变出其它孙大圣
关键代码：
1、实现克隆操作，在 JAVA 继承 Cloneable，重写
clone()，在
.NET 中可以使用 Object 类的
MemberwiseClone() 方法来实现对象的浅拷贝或通过序列化的方式来实现深拷贝。
2、原型模式同样用于隔离类对象的使用者和具体类型（易变类）之间的耦合关系，它同样要求这些
"易变类"拥有稳定的接口。
应用实例：
1、细胞分裂。
2、JAVA 中的 Object
clone() 方法。
优点：
1、性能提高。
2、逃避构造函数的约束。
缺点：
1、配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对于全新的类不是很难，但对于已有的类不一定很容易，特别当一个类引用不支持串行化的间接对象，或者引用含有循环结构的时候。
2、必须实现 Cloneable 接口。
使用场景：
1、资源优化场景。
2、类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等。
3、性能和安全要求的场景。
4、通过 new 产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式。
5、一个对象多个修改者的场景。
6、一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用。
7、在实际项目中，原型模式很少单独出现，一般是和工厂方法模式一起出现，通过 clone 的方法创建一个对象，然后由工厂方法提供给调用者。原型模式已经与 Java 融为浑然一体，大家可以随手拿来使用。
注意事项：与通过对一个类进行实例化来构造新对象不同的是，原型模式是通过拷贝一个现有对象生成新对象的。浅拷贝实现 Cloneable，重写，深拷贝是通过实现 Serializable 读取二进制流。
对象克隆
1) 优点是比较好理解，简单易操作。
2) 在创建新的对象时，总是需要重新获取原始对象的属性，如果创建的对象比较复杂
时，效率较低
3) 总是需要重新初始化对象，而不是动态地获得对象运行时的状态
, 不够灵活
package prototype
;
public class Client {
public static void main(String
[] args
) {
Sheep sheep
= new Sheep("tom", 1, "红色");
Sheep sheep2
= new Sheep(sheep
.getName(), sheep
.getAge(), sheep
.getColor());
Sheep sheep3
= new Sheep(sheep
.getName(), sheep
.getAge(), sheep
.getColor());
Sheep sheep4
= new Sheep(sheep
.getName(), sheep
.getAge(), sheep
.getColor());
Sheep sheep5
= new Sheep(sheep
.getName(), sheep
.getAge(), sheep
.getColor());
System
.out
.println(sheep
);
System
.out
.println(sheep2
);
System
.out
.println(sheep3
);
System
.out
.println(sheep4
);
System
.out
.println(sheep5
);
}
}
package prototype
;
public class Sheep {
private String name
;
private int age
;
private String color
;
public Sheep(String name
, int age
, String color
) {
super();
this.name
= name
;
this.age
= age
;
this.color
= color
;
}
public String
getName() {
return name
;
}
public void setName(String name
) {
this.name
= name
;
}
public int getAge() {
return age
;
}
public void setAge(int age
) {
this.age
= age
;
}
public String
getColor() {
return color
;
}
public void setColor(String color
) {
this.color
= color
;
}
@Override
public String
toString() {
return "Sheep [name=" + name
+ ", age=" + age
+ ", color=" + color
+ "]";
}
}
浅拷贝
1) 对于数据类型是基本数据类型的成员变量，浅拷贝会直接进行值传递，也就是将
该属性值复制一份给新的对象。
2) 对于数据类型是引用数据类型的成员变量，比如说成员变量是某个数组、某个类
的对象等，那么浅拷贝会进行引用传递，也就是只是将该成员变量的引用值（内
存地址）复制一份给新的对象。因为实际上两个对象的该成员变量都指向同一个
实例。在这种情况下，在一个对象中修改该成员变量会影响到另一个对象的该成
员变量值
3) 前面我们克隆羊就是浅拷贝
4) 浅拷贝是使用默认的
clone()方法来实现
sheep
= (Sheep
) super
.clone();
package prototype
.improve
;
public class Sheep implements Cloneable {
private String name
;
private int age
;
private String color
;
private String address
= "蒙古羊";
public Sheep friend
;
public Sheep(String name
, int age
, String color
) {
super();
this.name
= name
;
this.age
= age
;
this.color
= color
;
}
public String
getName() {
return name
;
}
public void setName(String name
) {
this.name
= name
;
}
public int getAge() {
return age
;
}
public void setAge(int age
) {
this.age
= age
;
}
public String
getColor() {
return color
;
}
public void setColor(String color
) {
this.color
= color
;
}
@Override
public String
toString() {
return "Sheep [name=" + name
+ ", age=" + age
+ ", color=" + color
+ ", address=" + address
+ "]";
}
@Override
protected Object
clone() {
Sheep sheep
= null
;
try {
sheep
= (Sheep
)super.clone();
} catch (Exception e
) {
System
.out
.println(e
.getMessage());
}
return sheep
;
}
}
package prototype
.improve
;
public class Client {
public static void main(String
[] args
) {
System
.out
.println("原型模式完成对象的创建");
Sheep sheep
= new Sheep("tom", 1, "白色");
sheep
.friend
= new Sheep("jack", 2, "黑色");
Sheep sheep2
= (Sheep
)sheep
.clone();
Sheep sheep3
= (Sheep
)sheep
.clone();
Sheep sheep4
= (Sheep
)sheep
.clone();
Sheep sheep5
= (Sheep
)sheep
.clone();
System
.out
.println("sheep2 =" + sheep2
+ "sheep2.friend=" + sheep2
.friend
.hashCode());
System
.out
.println("sheep3 =" + sheep3
+ "sheep3.friend=" + sheep3
.friend
.hashCode());
System
.out
.println("sheep4 =" + sheep4
+ "sheep4.friend=" + sheep4
.friend
.hashCode());
System
.out
.println("sheep5 =" + sheep5
+ "sheep5.friend=" + sheep5
.friend
.hashCode());
}
}
深拷贝
1) 复制对象的所有基本数据类型的成员变量值
2) 为所有引用数据类型的成员变量申请存储空间，并复制每个引用数据类型成员变
量所引用的对象，直到该对象可达的所有对象。也就是说，对象进行深拷贝要对
整个对象进行拷贝
3) 深拷贝实现方式
1：重写clone方法来实现深拷贝
4) 深拷贝实现方式
2：通过对象序列化实现深拷贝
(推荐
)
package prototype
.deepclone
;
import java
.io
.Serializable
;
public class DeepCloneableTarget implements Serializable, Cloneable
{
private static final long serialVersionUID
= 1L
;
private String cloneName
;
private String cloneClass
;
DeepCloneableTarget(String cloneName
, String cloneClass
) {
this.cloneName
= cloneName
;
this.cloneClass
= cloneClass
;
}
@Override
protected Object
clone() throws CloneNotSupportedException
{
return super.clone();
}
}
package prototype
.deepclone
;
import java
.io
.ByteArrayInputStream
;
import java
.io
.ByteArrayOutputStream
;
import java
.io
.ObjectInputStream
;
import java
.io
.ObjectOutputStream
;
import java
.io
.Serializable
;
public class DeepProtoType implements Serializable, Cloneable
{
public String name
;
public DeepCloneableTarget deepCloneableTarget
;
public DeepProtoType() {
super();
}
@Override
protected Object
clone() throws CloneNotSupportedException
{
Object deep
= super.clone();
DeepProtoType deepProtoType
= (DeepProtoType
)deep
;
deepProtoType
.deepCloneableTarget
= (DeepCloneableTarget
)deepCloneableTarget
.clone();
return deepProtoType
;
}
public Object
deepClone() {
ByteArrayOutputStream bos
= null
;
ObjectOutputStream oos
= null
;
ByteArrayInputStream bis
= null
;
ObjectInputStream ois
= null
;
try {
bos
= new ByteArrayOutputStream();
oos
= new ObjectOutputStream(bos
);
oos
.writeObject(this);
bis
= new ByteArrayInputStream(bos
.toByteArray());
ois
= new ObjectInputStream(bis
);
DeepProtoType copyObj
= (DeepProtoType
)ois
.readObject();
return copyObj
;
} catch (Exception e
) {
e
.printStackTrace();
return null
;
} finally {
try {
bos
.close();
oos
.close();
bis
.close();
ois
.close();
} catch (Exception e2
) {
System
.out
.println(e2
.getMessage());
}
}
}
}
package prototype
.deepclone
;
public class Client {
public static void main(String
[] args
) throws Exception
{
DeepProtoType p
= new DeepProtoType();
p
.name
= "宋江";
p
.deepCloneableTarget
= new DeepCloneableTarget("大牛", "小牛");
DeepProtoType p2
= (DeepProtoType
) p
.deepClone();
System
.out
.println("p.name=" + p
.name
+ "p.deepCloneableTarget=" + p
.deepCloneableTarget
.hashCode());
System
.out
.println("p2.name=" + p
.name
+ "p2.deepCloneableTarget=" + p2
.deepCloneableTarget
.hashCode());
}
}
