原型模式

最新推荐文章于 2025-08-17 01:20:07 发布

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本文介绍原型模式的应用场景及实现方式，并对比深拷贝与浅拷贝的区别。通过实例展示如何在Java中实现对象的复制，以及深拷贝与浅拷贝对集合类型属性的影响。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.使用场景:

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,通过原型拷贝避免这些消耗;
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, 这时可以考虑使用原型模式;
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, 可以考虑用原型模式拷贝多个对象供调用者使用, 即保护性拷贝;

2.需求:

复制老对象的所有属性给一个新对象, 并修改新对象中的值, 而且不能影响到老对象的属性;如果没有原型模式, 操作起来还是挺复杂的.

3.深拷贝与浅拷贝:

public class Person implements Cloneable {
    public String mName;
    public int mAge;
    public String mSex;
    public float mSalary;
    public ArrayList<String> mFavorite = new ArrayList<String>();

    public String getName() {
        return mName;
    }

    public void setName(String name) {
        mName = name;
    }

    public int getAge() {
        return mAge;
    }

    public void setAge(int age) {
        mAge = age;
    }

    public String getSex() {
        return mSex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        mSex = sex;
    }

    public float getSalary() {
        return mSalary;
    }

    public void setSalary(float salary) {
        mSalary = salary;
    }

    public void setFavorite(String favorite) {
        mFavorite.add(favorite);
    }

    public ArrayList<String> getFavorite() {
        return mFavorite;
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    @Override
    protected Person clone() throws CloneNotSupportedException {
        try {
            Person person = (Person) super.clone();
            //下面代码注释掉是浅拷贝, 加上则是深拷贝;
            person.mFavorite = (ArrayList<String>) mFvorite.clone();
            return person;
        } catch (Exception e) {
        }
        return null;
    }

    public void showPersonID() {
        System.out.println("Person->name:" + mName + ",age:" + mAge + ",sex:"
                + mSex + ",salary:" + mSalary);
        System.out.println("Favorite:");
        for (String favorite : mFavorite) {
            System.out.println("favorite:" + favorite);
        }
    }
}
public class PrototypeTest {

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person person1 = new Person();
        person1.setName("name1");
        person1.setAge(1);
        person1.setSex("sex1");
        person1.setSalary(1);
        person1.setFavorite("吃");
        person1.setFavorite("喝");
        person1.showPersonID();
        Person person2 = person1.clone();
        person2.showPersonID();
        person2.setName("name2");
        person2.setAge(2);
        person2.setSex("sex2");
        person2.setSalary(2);
        person2.setFavorite("跳");
        person2.showPersonID();
        person1.showPersonID();
    }
}

注意, 浅拷贝容易出问题, 因为person2.setFavorite(“跳”)影响到了person的mFavorite属性.所以在实际开发中需要深拷贝,
下图是浅拷贝的打印结果:
这里写图片描述

下图是深拷贝的打印结果:
这里写图片描述
深拷贝与浅拷贝的区别, 现在仅仅记下来结论:
clone方法仅仅进行了浅拷贝, person2的mFavorite只是单纯的指向了this.mFavorite, 并没有重新创建一个对象, 此时他俩指向内存中的同一块区域, 所以修改person1或person2的mFavorite会相互影响;