原型模式

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丁起男 04月 19,2021
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原型模式

题目

现在有一只羊,姓名为:tom,年龄为:1,颜色为:白色,请编写程序创建和tom羊完全相同的10只羊

传统方法

//羊
public class Sheep{
    private String name;
    private int age;
    private String color;
    ...
}
Sheep sheep = new Sheep("tom",1,"白色");

Sheep sheep1 = new Sheep(sheep.getName(),sheep.getAge(),sheep.getColor());
Sheep sheep2 = new Sheep(sheep.getName(),sheep.getAge(),sheep.getColor());
......

优点:比较好理解,简单易操作

缺点:

  • 在创建对象时,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,效率较低
  • 总是需要重新初始化对象,而不是动态地获得对象运行的状态,不够灵活

改进思路

java中object类是所有类的根类,object类提供了一个clone方法,该方法可以将一个java对象复制一份,但是需要实现clone的java类必须要实现一个接口Cloneable,该接口表示该类能够复制且具有复制的能力->原型模式

原型模式

  • 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创建,即对象.clone()
//羊
public class Sheep implements Cloneable{
    private String name;
    private int age;
    private String color;
    ...
    //克隆该实例,使用默认的clone方法
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException{
        return super.clone();
    }
}
Sheep sheep = new Sheep("tom",1,"白色");

Sheep sheep1 = (Sheep) sheep.clone();
Sheep sheep2 = (Sheep) sheep.clone();
...

使用原型模式改进传统方式,让程序具有更高的效率和扩展性

浅拷贝

  • 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
  • 对于数据类型是引用数据类型的成员变量,比如说成员变量是个数组、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复制一份给新的对象。因为实际上两个对象的成员变量都指向头一个实例。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

上面的例子使用的是浅拷贝

深拷贝

  • 复制对象的所有基本数据类型的成员变量
  • 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

实现方式

  • 重新clone方法
  • 对象序列化