23種設(shè)計模式第三篇：java原型模式

定義：

        通過復(fù)制現(xiàn)有的對象實例來創(chuàng)建新的對象實例。

實現(xiàn)：

實現(xiàn)Cloneable接口：

        Cloneable接口的作用是在運行時通知虛擬機可以安全地在實現(xiàn)了此接口的類上使用clone方法。在java虛擬機中，只有實現(xiàn)了這個接口的類才可以被拷貝，否則在運行時會拋出CloneNotSupportedException異常。

重寫Object類中的clone方法：

       Java中，所有類的父類都是Object類，Object類中有一個clone方法，作用是返回對象的一個拷貝，但是其作用域protected類型的，一般的類無法調(diào)用，因此，原型類需要將clone方法的作用域修改為public類型。

示例：

例如，對于拿郵件發(fā)邀請函，郵件類大部分內(nèi)容都是一樣的：邀請原由、相邀地點，相聚時間等等，但對于被邀請者的名稱和發(fā)送的郵件地址是不同的。

定義Mail類：

public class Mail implements Cloneable { 
 private String receiver; 
 private String subject; 
 private String content; 
 private String tail; 
 public Mail(EventTemplate et) { 
 this.tail = et.geteventContent(); 
 this.subject = et.geteventSubject();
 } 
 @Override
 public Mail clone() {
 Mail mail = null; 
 try {
  mail = (Mail) super.clone();  
 } catch (CloneNotSupportedException e) {  
 // TODO Auto-generated catch block
  e.printStackTrace();
 } return mail;
 }
//get、set.....
}

測試方法：

public static void main(String[] args) {
 int i = 0;
 int MAX_COUNT = 10;
 EventTemplate et = 
new EventTemplate("邀請函（不變）", "婚嫁生日啥的....（不變部分）");
 Mail mail = new Mail(et); 
 while (i < MAX_COUNT) {
 Mail cloneMail = mail.clone();
 cloneMail.setContent("XXX先生（女士）（變化部分）"
 + mail.getTail());
 cloneMail.setReceiver("每個人的郵箱地址...com（變化部分）");
 sendMail(cloneMail);
 i++;
 }

}

優(yōu)點：

 1、使用原型模型創(chuàng)建一個對象比直接new一個對象更有效率，因為它直接操作內(nèi)存中的二進制流，特別是復(fù)制大對象時，性能的差別非常明顯。
2、隱藏了制造新實例的復(fù)雜性，使得創(chuàng)建對象就像我們在編輯文檔時的復(fù)制粘貼一樣簡單。

缺點：

1、由于使用原型模式復(fù)制對象時不會調(diào)用類的構(gòu)造方法，所以原型模式無法和單例模式組合使用，因為原型類需要將clone方法的作用域修改為public類型，那么單例模式的條件就無法滿足了。
2、使用原型模式時不能有final對象。
3、Object類的clone方法只會拷貝對象中的基本數(shù)據(jù)類型，對于數(shù)組，引用對象等只能另行拷貝。這里涉及到深拷貝和淺拷貝的概念。

深拷貝與淺拷貝：

淺拷貝：

將一個對象復(fù)制后，基本數(shù)據(jù)類型的變量都會重新創(chuàng)建，而引用類型，指向的還是原對象所指向的（這樣不安全）。

深拷貝：

將一個對象復(fù)制后，不論是基本數(shù)據(jù)類型還有引用類型，都是重新創(chuàng)建的。

那么深拷貝如何具體實現(xiàn)呢？

繼續(xù)上面的例子，增加了一個ArrayList屬性。

private String receiver;
private String subject;
private String content;
private String tail;
private ArrayList<String> ars;

此時，單mail = (Mail) super.clone();無法將ars指向的地址區(qū)域改變，必須另行拷貝：

try {
 mail = (Mail) super.clone(); 
 mail.ars = (ArrayList<String>)this.ars.clone();
 } catch (CloneNotSupportedException e) {
  e.printStackTrace();
}

適用場景：

1、復(fù)制對象的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)。
2、希望對目標對象的修改不影響既有的原型對象。
3、創(chuàng)建一個對象的成本比較大。

轉(zhuǎn)自：java知音

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