一：原型模式的定义
--->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(Prototype Pattern)的简单程度仅次于单例模式和迭代器模式。正是由于简单,使用的场景才非常地多
--->原型模式的核心是一个clone方法,通过该方法进行对象的拷贝,Java提供了一个Cloneable接口来标示这个对象是可拷贝的,为什么说是“标示”呢?翻开JDK的帮助看看Cloneable是一个方法都没有的,这个接口只是一个标记作用,在JVM中具有这个标记的对象才有可能被拷贝。那怎么才能从“有可能被拷贝”转换为“可以被拷贝”呢?方法是覆盖clone()方法,是的,你没有看错是重写clone()方法,看看我们上面Mail类中的clone方法.该方法重写了Object对象的方法
二：原型模式的优点
● 性能优良
---> 原型模式是在内存二进制流的拷贝,要比直接new一个对象性能好很多,特别是要在一个循环体内产生大量的对象时,原型模式可以更好地体现其优点。
● 逃避构造函数的约束
--->这既是它的优点也是缺点,直接在内存中拷贝,构造函数是不会执行的(参见13.4节)。优点就是减少了约束,缺点也是减少了约束,需要大家在实际应用时考虑。
三：原型模式的应用场景
● 资源优化场景
--->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。
● 性能和安全要求的场景
--->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。
● 一个对象多个修改者的场景
--->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。
--->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融为一体,大家可以随手拿来使用。
四：原型模式的注意事项
---> 构造函数不会被执行
--->注意浅拷贝。你可能会比较奇怪,为什么在Mail那个类中就可以使用String类型,而不会产生由浅拷贝带来的问题呢?内部的数组和引用对象才不拷贝,其他的原始类型比如int、long、char等都会被拷贝,但是对于String类型,Java就希望你把它认为是基本类型,它是没有clone方法的,处理机制也比较特殊,通过字符串池(stringpool)在需要的时候才在内存中创建新的字符串,读者在使用的时候就把String当做基本类使用即可。
--->使用原型模式时,引用的成员变量必须满足两个条件才不会被拷贝:一是类的成员变量,而不是方法内变量;二是必须是一个可变的引用对象,而不是一个原始类型或不可变对象。
--->深拷贝还有一种实现方式就是通过自己写二进制流来操作对象,然后实现对象的深拷贝,这个大家有时间自己实现一下
--->深拷贝和浅拷贝建议不要混合使用,特别是在涉及类的继承时,父类有多个引用的情况就非常复杂,建议的方案是深拷贝和浅拷贝分开实现。
五：clone和fianl两个冤家
--->你要实现深拷贝的梦想在final关键字的威胁下破灭了,路总是有的,我们来想想怎么修改这个方法:删除掉final关键字,这是最便捷、安全、快速的方式
--->你要使用clone方法,在类的成员变量上就不要增加final关键字。
六：原型模式最佳实践
--->可以这样理解:一个对象的产生可以不由零起步,直接从一个已经具备一定雏形的对象克隆,然后再修改为生产需要的对象。也就是说,产生一个人,可以不从1岁长到2岁,再到3岁......也可以直接找一个人,从其身上获得DNA,然后克隆一个,直接修改一下就是30岁了!我们讲的原型模式也就是这样的功能
七：原型模式例子
【1】原型模式的模板
1 package com.yeepay.sxf.template8;
2 /**
3 * 邮件
4 * @author sxf
5 *
6 * 原型模式：（1）实现Cloneable接口
7 * （2）重写Object的clone方法
8 */
9 public class Mail implements Cloneable{
10
11 private String name;
12
13 private String context;
14
15 private String title;
16
17 private String address;
18
19
20 public Mail(String name, String context, String title, String address) {
21 super();
22 this.name = name;
23 this.context = context;
24 this.title = title;
25 this.address = address;
26 }
27
28
29 /**
30 * 克隆方法
31 */
32 @Override
33 protected Mail clone() throws CloneNotSupportedException {
34 Mail mail1=null;
35 mail1=(Mail) super.clone();
36 return mail1;
37 }
38
39
40 public String getName() {
41 return name;
42 }
43
44 public void setName(String name) {
45 this.name = name;
46 }
47
48 public String getContext() {
49 return context;
50 }
51
52 public void setContext(String context) {
53 this.context = context;
54 }
55
56 public String getTitle() {
57 return title;
58 }
59
60 public void setTitle(String title) {
61 this.title = title;
62 }
63
64 public String getAddress() {
65 return address;
66 }
67
68 public void setAddress(String address) {
69 this.address = address;
70 }
71
72
73 }
View Code
【2】浅拷贝
1 package com.yeepay.sxf.template8;
2
3 import java.util.ArrayList;
4 import java.util.List;
5
6
7
8 /**
9 * 浅拷贝
10 * @author sxf
11 * （1）JVM做了一个偷懒的拷贝动作,Object类提供的方法clone只是拷贝本对象,其对象内部的数组、引用对象等都不拷贝,还是指向原生对象
12 的内部元素地址,这种拷贝就叫做浅拷贝
13 *（2）非常不安全
14 *
15 */
16 public class Thing implements Cloneable {
17
18 private List<String> list=new ArrayList<String>();
19
20
21 @Override
22 protected Thing clone() throws CloneNotSupportedException {
23 Thing thing=null;
24 thing=(Thing) super.clone();
25 return thing;
26 }
27
28 public List<String> getList() {
29 return list;
30 }
31
32 public void setList(String a) {
33 this.list.add(a);
34 }
35
36
37 }
View Code
【3】深拷贝
1 package com.yeepay.sxf.template8;
2
3 import java.util.ArrayList;
4 import java.util.List;
5 /**
6 * 深层次拷贝
7 * （1）深拷贝还有一种实现方式就是通过自己写二进制流来操作对象,然后实现对象的深拷贝,这个大家有时间自己实现一下
8 * （2）深拷贝和浅拷贝建议不要混合使用,特别是在涉及类的继承时,父类有多个引用的情况就非常复杂,建议的方案是深拷贝和浅拷贝分开实现。
9 * @author sxf
10 *
11 */
12 public class Thing2 implements Cloneable {
13 private ArrayList<String> list=new ArrayList<String>();
14
15
16 @Override
17 protected Thing2 clone() throws CloneNotSupportedException {
18 Thing2 thing2=null;
19 thing2=(Thing2) super.clone();
20 thing2.list=(ArrayList<String>) this.list.clone();
21 return thing2;
22 }
23
24 public List<String> getList() {
25 return list;
26 }
27
28 public void setList(String a) {
29 this.list.add(a);
30 }
31
32 }
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【4】客户端测试
1 package com.yeepay.sxf.template8;
2
3 import java.util.List;
4
5
6 public class ClientTest {
7
8 public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
9 //test01();
10 //test02();
11 test03();
12 }
13
14 /**
15 * 原型模式：模板测试
16 * @throws CloneNotSupportedException
17 */
18 public static void test01() throws CloneNotSupportedException{
19 Mail mail=new Mail("sxf", "go smx", "emailtosxf", "sxf@163.com");//ClientTest.main()com.yeepay.sxf.template8.Mail@2a5330
20 System.out.println("ClientTest.main()"+mail.toString());
21 Mail mail2=mail.clone();
22 System.out.println("ClientTest.main()"+mail2.toString());//ClientTest.main()com.yeepay.sxf.template8.Mail@18872380
23
24 }
25 /**
26 * 原型模式：浅拷贝
27 * @throws CloneNotSupportedException
28 */
29 public static void test02() throws CloneNotSupportedException{
30 Thing thing1=new Thing();
31 thing1.setList("小李");
32 Thing thing2=thing1.clone();
33 thing1.setList("小张");
34 List<String> t=thing1.getList();
35 List<String> t2=thing2.getList();
36 for (int i = 0; i < t.size(); i++) {
37 System.out.println("ClientTest.test02(t==>)"+t.get(i));
38 }
39 for (int i = 0; i < t2.size(); i++) {
40 System.out.println("ClientTest.test02(t2==>)"+t2.get(i));
41 }
42 //ClientTest.test02(t==>)小李
43 //ClientTest.test02(t==>)小张
44 //ClientTest.test02(t2==>)小李
45 //ClientTest.test02(t2==>)小张
46 }
47
48 /**
49 * 原型模式：深拷贝
50 * @throws CloneNotSupportedException
51 */
52 public static void test03() throws CloneNotSupportedException{
53 Thing2 thing2a=new Thing2();
54 thing2a.setList("小李");
55 Thing2 thing2b=thing2a.clone();
56 thing2a.setList("小张");
57 List<String> t=thing2a.getList();
58 List<String> t2=thing2b.getList();
59 for (int i = 0; i < t.size(); i++) {
60 System.out.println("ClientTest.test02(t==>)"+t.get(i));
61 }
62 for (int i = 0; i < t2.size(); i++) {
63 System.out.println("ClientTest.test02(t2==>)"+t2.get(i));
64 }
65 //ClientTest.test02(t==>)小李
66 //ClientTest.test02(t==>)小张
67 //ClientTest.test02(t2==>)小李
68 }
69 }
View Code