设计模式之原型模式 Prototype

学习目标

1.  掌握原型模式和建造者模式的应用场景
2. 掌握原型模式的浅克隆和深克隆的写法
3. 掌握建造者模式的基本写法
4. 了解克隆是如何破坏单例的
5. 了解原型模式的优、缺点
6. 掌握建造者模式和工厂模式的区别

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文章目录

学习目标

文章目录

前言

一、原型模式的定义

二、原型模式知识点

原型模式的适用场景

浅克隆与深克隆

浅克隆

深克隆

总结

原型模式的优点

原型模式的缺点

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前言

        大家一起卷，当当小当家

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下面开始学习

一、原型模式的定义

        原型模式（prototype pattern）是指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。

        调用者不需要指定任何创建细节，不调用构造函数。

        属于创建型模式

二、原型模式知识点

原型模式最关键的点为不通过new关键字创建对象，而是通过方法创建对象
通过方法创建的对象会保留原对象的属性以及值，也就是copy或者clone

原型模式的适用场景

1. 类初始化消耗资源较多。
2. new产生的一个对象需要非常繁琐的过程（数据准备、访问权限等）
3. 构造函数比较复杂。
4. 循环体中生产大量对象时。

浅克隆与深克隆

浅克隆

• 对应基本数据类型，以及String类型，直接拷贝的值。
• 对于引用数据类型，通过调用clone方法时，将引用类型属性的类的内存地址的值进行copy，并没有将里面具体的元素进行copy，所以调用的时候，修改了克隆对象的值后，会将原型对象的值进行了改变。
• 浅克隆是怎么复制的呢？引用对象在复制的过程中，通过Java底层的字节流来完成复制的，但是JDK底层存在一种机制，当类存在的时候，就不会重新加载，只是将内存地址的值复制过来。而引用对象的值本身就是个内存地址，所以最终只是复制了内存地址，而不是内存地址内对象的值复制过来。

深克隆

• 深克隆可以通过字节流(反序列化)或者json字符串的方式来将对象复制出来，json也是序列化的一种。
• 先把对象转换为json字符串，再将json字符串转换成一个对象。
• 深克隆带来的问题：与单例模式相悖，如果是单例就不要使用克隆，如果是克隆就不要用单例 。
• JDK中实现了克隆的类ArrayList(循环赋值)、HashMap。

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总结

原型模式的优点

1. 性能优良，Java自带的原型模式是基于内存二进制流的拷贝，比直接new一个对象性能上提升了很多。
2. 可以使用深克隆方式保存对象的状态，使用原型模式将对象复制一份并将其状态保存起来，简化了创建过程。

原型模式的缺点

1.  必须配备克隆（或者可拷贝）方法。
2. 当对已有类进行改造的时候，需要修改代码，违法了开闭原则。
3. 深克隆、浅克隆需要运用得当。