什么是原型模式

原型模式就是：

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对象。

原型模式结构

原型模式的结构包含以下几类：

• 抽象原型类：规定具体原型对象必须实现的clone()方法
• 具体原型类：实现抽象原型类的clone()方法
• 访问类(测试类)：使用具体原型类中的clone()方法，用于复制新的对象

原型模式的克隆种类

原型模式的克隆，分为深克隆和浅克隆两种类型。

• 浅克隆：
  创建一个新对象，新对象的属性和原来对象的属性完全相同，对于非基本数据类型(引用数据类型)，新克隆中的属性任然指向原对象属性所指向的对象内存地址。

  相当于快捷方式。

• 深克隆：
  创建一个新对象，但新对象中的引用的其他对象也会被克隆，不会再指向原对象属性的内存地址。

  相当于复制文件。

在Java语言中，Object 类中提供有 clone() 方法来实现浅克隆。

【注意：】这里的 浅克隆或者深克隆，影响的是引用对象的地址指向。

深浅克隆都是新建对象，只是对象里的引用型成员变量是否复制的区别。

案例

编写一个测试代码案例，了解原型模式到底是个啥？

package prototype.demo1;/*** 原型模式*/
public class Realizetype implements Cloneable {private String name;public String getName() {return name;}public Realizetype(String name) {System.out.println("有参构造 创建对象");this.name = name;}@Overridepublic Object clone() throws CloneNotSupportedException {System.out.println("clone() 方法调用，克隆新对象");return super.clone();}
}
class Test{public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Realizetype realizetype = new Realizetype("xiangjiao");System.out.println("-->"+realizetype);// 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对象。Realizetype clone = (Realizetype) realizetype.clone();System.out.println("===>"+clone);System.out.println("===>"+clone.getName());}
}

代码执行后，控制台信息输出如下所示：

【注意：】在Java语言中，Object 类中提供有 clone() 方法来实现浅克隆。

为什么是浅克隆？

区分深 / 浅 克隆的依据在于其对象中的引用对象类型地址是否改变。

引用对象类型：非基本数据类型。

接下来就来验证为啥是浅克隆！

验证为什么是浅克隆

既然深/浅克隆的判断依据是其中的引用对象类型地址信息是否相同。

那么就创建一个People类，作为原型类中的对象类型。

如下所示：

package prototype.demo2;public class People {private String name;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public People(String name) {this.name = name;}public People() {}
}

创建新的原型对象，其中使用已经定义好的People对象类型，如下所示：

package prototype.demo2;public class Realizetype2 implements Cloneable{private Integer num;// 引用对象类型private People people;public Integer getNum() {return num;}public void setNum(Integer num) {this.num = num;}public People getPeople() {return people;}public void setPeople(People people) {this.people = people;}public Realizetype2(Integer num, People people) {System.out.println("有参构造");this.num = num;this.people = people;}public Realizetype2() {System.out.println("无参构造");}@Overridepublic Realizetype2 clone() throws CloneNotSupportedException {System.out.println("clone() 调用");return (Realizetype2) super.clone();}
}

编写测试类。

1、实例化原型对象Realizetype2
2、实例化引用对象People，并设定数据值。
3、使用Realizetype2的clone()，克隆出新的对象，获取其中的People类型信息。
4、打印其内存地址信息，判断地址信息是否匹配。

package prototype.demo2;public class Test {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {People xiangjiao = new People("xiangjiao");System.out.println("-->"+xiangjiao);Realizetype2 realizetype2 = new Realizetype2();realizetype2.setPeople(xiangjiao);realizetype2.setNum(11);Realizetype2 clone = realizetype2.clone();People people = clone.getPeople();System.out.println("-->"+people);}
}

代码执行完毕后，控制台打印数据信息如下所示：

【发现：】

克隆的对象和被克隆对象中的People类，内存地址一致！

深克隆

既然浅克隆中，多个新对象中的引用对象都是同一个地址的对象，那么在实际使用中会出现多种不可控问题，比如下列案例：

package prototype.demo2;public class Test2 {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {// 创建引用对象，并赋予值People people = new People();people.setName("xiangjiao");// 创建原型对象，并给其设定People类型值Realizetype2 realizetype2 = new Realizetype2();realizetype2.setPeople(people);// 克隆新对象Realizetype2 clone = realizetype2.clone();// 获取克隆对象中的 People 对象People people1 = clone.getPeople();// 将name参数值变更people1.setName("banana");// 打印People类型数据值System.out.println(realizetype2.getPeople().getName());System.out.println(clone.getPeople().getName());}
}

当代码执行后，可以从控制台中发现：

两个不同对象，People中的数据被替换了！

要想解决该问题，则需要使用到深克隆，深克隆实现的方式很多，这里采取操作流的形式进行展示。

package prototype.demo2;import java.io.*;public class DeepTest {public static void main(String[] args) throws Exception {// 创建引用对象，并赋予值People people = new People();people.setName("xiangjiao");// 创建原型对象，并给其设定People类型值Realizetype2 realizetype2 = new Realizetype2();realizetype2.setPeople(people);// 创建输出流对象，将 Realizetype2 对象以流的形式保存至 文件中String path = System.getProperty("user.dir")+ File.separator+"src"+File.separator+ "prototype" +File.separator+"demo2"+File.separator+"a.txt";System.out.println("path-->"+path);ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(path));// 将对象写入文件中oos.writeObject(realizetype2);// 释放流oos.close();// 从文件中读取流ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(path));Realizetype2 clone2 = (Realizetype2) ois.readObject();ois.close();clone2.getPeople().setName("banana");System.out.println(realizetype2.getPeople().getName());System.out.println(clone2.getPeople().getName());}
}

代码执行后，控制台打印输出如下所示：

【注意：】由于使用流将对象保存至文件中，对应的类一定需要序列化！

public class Realizetype2 implements Cloneable, Serializable
public class People implements Serializable

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