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JAVA设计模式-原型模式

Monkey部落
2022-09-27 / 0 评论 / 0 点赞 / 215 阅读 / 1,221 字

JAVA设计模式-原型模式

介绍

原型模式是一种创建型模式,用于创建重复的对象,并且保证性能。原型模式创建的对象是由原型对象自身创建的,是原型对象的一个克隆,和原型对象具有相同的结构和相同的值。

image-20220927132839631

适用场景

  1. 创建对象时我们不仅仅需要创建一个新的对象,可能我们还需要对象创建出来里面的值和某一个对象也要完全一致,原型模式可以保证结构和值都相同。
  2. 创建对象时我们希望对创建出来的对象的修改不影响到原来的对象,可能通过原型模式进行创建,进行深度克隆。
  3. 创建对象时,如果对象是个复杂对象,里面又包含了其他的复杂对象,我们希望创建的对象和原有对象保持一致,传统模式new会非常麻烦,还需要考虑到里面其他的复杂对象,这时候可以使用原型模式进行创建。

参与者

  1. Prototype: 抽象原型类,是一个抽象类或者接口,并且声明一个克隆自身的接口。
  2. ConcretePrototype: 具体的原型类,需要实现抽象原型类里面的接口,在克隆自身的接口里面返回自己的一个克隆对象。
  3. Client: 客户端类,作用是让原型克隆自身来创建新的对象。

简单示例

Prototype类

/**
 * All rights Reserved, Designed By monkey.blog.xpyvip.top
 *
 * @version V1.0
 * @Package com.xpyvip.designpattern.prototype
 * @Description: 抽象原型类
 * @Author: xpy
 * @Date: Created in 2022年09月23日 2:58 下午
 */
public interface Prototype {
    /**
     * 克隆自身的接口
     * @return
     */
    public Prototype clone();

    public String getName();

    public void setName(String name);
}

ConcretePrototype类

/**
 * All rights Reserved, Designed By monkey.blog.xpyvip.top
 *
 * @version V1.0
 * @Package com.xpyvip.designpattern.prototype
 * @Description: 具体原型类
 * @Author: xpy
 * @Date: Created in 2022年09月22日 10:41 上午
 */
public class ConcreteProtype implements Prototype{

    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public Prototype clone() {
        ConcreteProtype concreteProtype = new ConcreteProtype();
        concreteProtype.setName(this.name);
        return concreteProtype;
    }
}

Client类

/**
 * All rights Reserved, Designed By monkey.blog.xpyvip.top
 *
 * @version V1.0
 * @Package com.xpyvip.designpattern.prototype
 * @Description: 测试类
 * @Author: xpy
 * @Date: Created in 2022年09月22日 10:37 上午
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Prototype prototype = new ConcreteProtype();
        prototype.setName("测试1");
        Prototype prototypeClone = prototype.clone();
        System.out.println(prototype.getName());
        System.out.println(prototypeClone.getName());
    }
}

第二种写法

Java中所有类都是Object的子类,在Object类中提供了clone()方法,但是需要实现Cloneable接口,否则会抛出CloneNotSupportedException异常。

image-20220923162450942

PrototypeTest类

/**
 * All rights Reserved, Designed By monkey.blog.xpyvip.top
 *
 * @version V1.0
 * @Package com.xpyvip.designpattern.prototype
 * @Description: 实现Cloneable接口
 * @Author: xpy
 * @Date: Created in 2022年09月23日 4:28 下午
 */
public class PrototypeTest implements Cloneable{

    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    protected Object clone() {
        try{
            return super.clone();
        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

ClientTest类

/**
 * All rights Reserved, Designed By monkey.blog.xpyvip.top
 *
 * @version V1.0
 * @Package com.xpyvip.designpattern.prototype
 * @Description: 客户端测试类
 * @Author: xpy
 * @Date: Created in 2022年09月23日 4:30 下午
 */
public class ClientTest {
    public static void main(String[] args) {
        PrototypeTest prototypeTest = new PrototypeTest();
        prototypeTest.setName("测试1");
        PrototypeTest prototypeTestClone = (PrototypeTest) prototypeTest.clone();
        System.out.println(prototypeTest.getName());
        System.out.println(prototypeTestClone.getName());
    }
}

扩展

浅拷贝(浅度克隆)

浅拷贝只复制值,不复制引用的对象。

  1. 基本数据类型,浅拷贝会将值传递给新的对象。
  2. 引用数据类型,例如数组,类对象,浅拷贝会将数组、类对象的引用值,也就是存储的内存地址拷贝一份给新的对象,实际上两个对象指向的都是同一块内存空间,一个对象的修改会影响到另一个对象。
  3. 默认的clone方法是浅拷贝,super.clone()

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深拷贝(深度克隆)

深拷贝会重新申请新的内存空间。

  1. 基本数据类型,深拷贝会克隆值给新的对象。
  2. 引用数据类型,深拷贝会重新申请新的内存空间,将原有对象指向的内存地址里面的数据全部拷贝到新的内存空间中。新对象指向的是新分配的内存空间的内存地址。新对象的修改不会影响到其他对象。
  3. 上述的clone方式是浅拷贝,需要重写默认的clone方法。

image-20220927111644560

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