java设计模式（2）——原型模式

一、什么是原型模式

Prototype模式是一种对象创建型模式，它采取复制原型对象的方法来创建对象的实例。使用Prototype模式创建的实例，具有与原型一样的数据。

二、原型模式的特点

1. 由原型对象自身创建目标对象。也就是说，对 象创建这一动作发自原型对象本身。

2. 目标对象是原型对象的一个克隆。也就是说， 通过Prototype模式创建的对象，不仅仅与原型 对象具有相同的结构，还与原型对象具有相同的 值。

3. 根据对象克隆深度层次的不同，有浅度克隆与 深度克隆。

三、原型模式应用场景

• 在创建对象的时候，我们不只是希望被创建的对象继承
  其基类的基本结构，还希望继承原型对象的数据。
• 希望对目标对象的修改不影响既有的原型对象（深度克
  隆的时候可以完全互不影响）。
• 隐藏克隆操作的细节。很多时候，对对象本身的克隆需
  要涉及到类本身的数据细节。

如何clone
clone三部曲。
1 声明实现Cloneable接口。
2 调用super.clone拿到一个对象，如果父类的clone实现没有问题的话，在该对象的内存存储中，所有父类定义的field都已经clone好了，该类中的primitive和不可变类型引用也克隆好了，可变类型引用都是浅copy。
3 把浅copy的引用指向原型对象新的克隆体。

class User implements Cloneable {
            String name;
            int age;

            @Override
            public User clone() throws CloneNotSupportedException {
                    return (User) super.clone();
            }
    }

    class Account implements Cloneable {
            User user;
            long balance;

            @Override
            public Account clone() throws CloneNotSupportedException {
                    Account account = null;
                    account = (Account) super.clone();
                    if (user != null) {
                            account.user = user.clone();
                    }

                    return account;
            }
    }

下面是深层copy
代码

Person.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Person implements Cloneable{
    // 姓名
    private String name;
    // 年龄
    private int age;
    // 性别
    private String sex;
    //朋友
    private List<String> friends;

    public List<String> getFriends() {
        return friends;
    }

    public void setFriends(List<String> friends) {
        this.friends = friends;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }
    public Person clone(){
        try {
            //通过复制一个集合来达到深层克隆，也就是原来的对象和克隆的对象不再指向统一的堆内的对象，而是指向各自的堆内的对象
            //super.clone() 得到的是当前调用类的副本，而不是父类的副本。
            Person p = (Person)super.clone();
            List<String> l = new ArrayList<String>();
            for (String friends : this.getFriends()) {
                l.add(friends);
            }
            p.setFriends(l);
            return p;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

Main.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Person person1 = new Person();
            List<String> friends = new ArrayList<String>();
            friends.add("James");
            friends.add("Yao");
            person1.setFriends(friends);

            Person person2 = person1.clone();
            //两个person对象指向统一的堆内的对象
            System.out.println(person1.getFriends());//[James, Yao]
            System.out.println(person2.getFriends());//[James, Yao]
            //两个person对象指向各自的堆内的对象，一开始两个对象的堆内的对象的值是一样的，后来其中一个对象的值发生变化，对另一个对象的值不影响
            friends.add("Mike");
            person1.setFriends(friends);
            System.out.println(person1.getFriends());//[James, Yao, Mike]
            System.out.println(person2.getFriends());//[James, Yao]
        }
}