原型模式

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原创最新推荐文章于 2026-09-18 15:05:43 发布 163 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

克隆以后我就成了你——探究原型模式 孙悟空拔一根毫毛就可以变出好多一模一样的孙悟空！！！中国的克隆技术其实是世界领先的！即便Jungle读书少，Jungle也清晰地记得中学生物课本上提到过的克隆羊“多利”。虽然多利寿命不长，但它的出现对“克隆（Clone）”技术意义重大。克隆，直观说就是从原有生物体上取体细胞，然后无性繁殖出有完全相同基因的个体或种群。这么说来中国的克隆技术其实是世界领先的，因为孙悟空拔一根毫毛变出许多一模一... 阅读详情

原型模式

什么是原型模式

克隆

原型模式是一个创建型的模式。原型二字表明了改模式应该有一个样板实例，用户从这个样板对象中复制一个内部属性一致的对象，这个过程也就是我们称的“克隆”。被复制的实例就是我们所称的“原型”，这个原型是可定制的。原型模式多用于创建复杂的或者构造耗时的实例，因为这种情况下，复制一个已经存在的实例可使程序运行更高效。

原型模式应用场景

（1）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，通过原型拷贝避免这些消耗。
（2）通过new产生的一个对象需要非常繁琐的数据准备或者权限，这时可以使用原型模式。
（3）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，即保护性拷贝。

Spring框架中的多例就是使用原型。

原型模式UML类图（通用）

原型模式主要用于对象的复制，它的核心是就是类图中的原型类Prototype。Prototype类需要具备以下两个条件：
　　（1）实现Cloneable接口。在java语言有一个Cloneable接口，它的作用只有一个，就是在运行时通知虚拟机可以安全地在实现了此接口的类上使用clone方法。在java虚拟机中，只有实现了这个接口的类才可以被拷贝，否则在运行时会抛出CloneNotSupportedException异常。
　　（2）重写Object类中的clone方法。Java中，所有类的父类都是Object类，Object类中有一个clone方法，作用是返回对象的一个拷贝，但是其作用域protected类型的，一般的类无法调用，因此Prototype类需要将clone方法的作用域修改为public类型。

Spring可以设置单例多例（原型）本质上使用克隆技术

VO DTO 深浅拷贝

克隆的对象先创建成功后才可以创建

废话不多说，上手敲：

要实现克隆的这个类必须实现接口！然后重写方法！

package YuanXingModel;


import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
//定义一个被克隆的类 这个类必须实现 Cloneable接口
public class Book implements Cloneable{

    private String title;  //书题目
    private ArrayList<String> imgs = new ArrayList<>();  //书里面的图片
    private int num;

    public int getNum() {
        return num;
    }
    public void setNum(int num) {
        this.num = num;
    }
    public List<String> getImgs() {
        return imgs;
    }
    public void setImgs(ArrayList<String> imgs) {
        this.imgs = imgs;
    }
    public String getTitle() {
        return title;
    }
    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }
    
    //封装一个方法
    public void addImg(String imgName) {
        imgs.add(imgName);
        
    }
    
    public void showBook(){   //展示下
        System.out.println("title是"+title);
        System.out.println("num是"+num);
        for(String img : imgs){
            System.out.println("img是"+img);
        }    
    }
    
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
       //默认浅克隆   基本类型克隆了 引用类型没有克隆
         Book book = (Book)super.clone();   //做一个强转  
//            book.imgs =(ArrayList<String>)this.imgs.clone(); //再克隆一个 复制给新的  属性克隆
        //this.title.clone()  String是没有的！ 大家可以试试！Stirng没有克隆方法哟 final类型的  
        return book;
    }
    
}

客户端：

package YuanXingModel;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

            Book book1 = new Book();
            book1.setTitle("算法导论");
            book1.addImg("图1");
            book1.addImg("图2");
            book1.setNum(300);
            book1.showBook();
            System.out.println("#############################");
        // 克隆一个 以原型方式进行复制
        try {
            Book book2 = (Book) book1.clone();
            book2.setTitle("设计模式");
            book2.addImg("图片A");
            book2.addImg("图片B");
            book2.setNum(900);
            book2.showBook();
            System.out.println(book1==book2);
             System.out.println("#############################");
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
         System.out.println("#############################");
        book1.showBook();  //再看看以前的
        
    }
}

运行结果：

book2修改了会影响到book1 浅拷贝：只会拷贝基本类型，不会拷贝引用类型原理跟之后的都是《算法导论》再打印时候不是《设计模式》

此时可以打印下 book1 和 book2 的地址是否相同运行结果是false 两个对象的内存地址是不一样的

而引用类型复制之后，还是共同引用的！看上面的图就OK啦。基本数据类型是不会这样的

String 被final 修饰了不能被更改了

深克隆，开辟新的内存地址。需要这么修改：

package YuanXingModel;


import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
//定义一个被克隆的类 这个类必须实现 Cloneable接口
public class Book implements Cloneable{

    private String title;  //书题目
    private ArrayList<String> imgs = new ArrayList<>();  //书里面的图片
    private int num;

    public int getNum() {
        return num;
    }
    public void setNum(int num) {
        this.num = num;
    }
    public List<String> getImgs() {
        return imgs;
    }
    public void setImgs(ArrayList<String> imgs) {
        this.imgs = imgs;
    }
    public String getTitle() {
        return title;
    }
    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }
    
    //封装一个方法
    public void addImg(String imgName) {
        imgs.add(imgName);
        
    }
    
    public void showBook(){   //展示下
        System.out.println("title是"+title);
        System.out.println("num是"+num);
        for(String img : imgs){
            System.out.println("img是"+img);
        }    
    }
    
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
       //默认浅克隆   基本类型克隆了 引用类型没有克隆
         Book book = (Book)super.clone();   //做一个强转  
            book.imgs =(ArrayList<String>)this.imgs.clone(); //再克隆一个 复制给新的  属性克隆
        //this.title.clone()  String是没有的！ 大家可以试试！Stirng没有克隆方法哟 final类型的  
        return book;
    }
    
}

运行结果：

总结一点 String 不会产生引用关系是直接复制过来的跟基本类型一样了而其他的引用类型不变哦

如果我的基本类型以及String类型直接克隆了没有做任何修改看看会好玩不

package YuanXingModel;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

            Book book1 = new Book();
            book1.setTitle("算法导论");
            book1.addImg("图1");
            book1.addImg("图2");
            book1.setNum(300);
            book1.showBook();
            System.out.println("#############################");
        // 克隆一个 以原型方式进行复制
        try {
            Book book2 = (Book) book1.clone();
            book2.setTitle("设计模式");
            book2.addImg("图片A");
            book2.addImg("图片B");
            book2.setNum(900);
            book2.showBook();
            System.out.println(book1==book2);
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        book1.showBook();  //再看看以前的
        
    }
}

运行结果