原型模式介绍

一、 基本介绍

1. 原型模式是一种创建型设计模式，允许一个对象再创建另外一个可定制的对象， 无需知道如何创建的细节。
2. 原型模式(Prototype模式)是指：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。
3. 原型模式工作原理是：通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。

二、 浅拷贝

1. 浅拷贝的介绍
   （1）对于数据类型是基本数据类型的成员变量，浅拷贝会直接进行值传递，也就是将该属性值复制一份给新的对象。
   （2）对于数据类型是引用数据类型的成员变量，比如说成员变量是某个数组、某个类的对象等，那么浅拷贝会进行引用传递，也就是只是将该成员变量的引用值（内存地址）复制一份给新的对象。因为实际上两个对象的该成员变量都指向同一个实例。在这种情况下，在一个对象中修改该成员变量会影响到另一个对象的该成员变量值。
2. 实现方式：使用 clone()方法实现浅拷贝

public class Sheep implements Cloneable {
	private String name;
	private int age;
	
	public Sheep(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	
	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;
	}
	
	@Override
	public String toString() {
		return "Sheep [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
	
	@Override
	protected Object clone(){
		Sheep sheep = null;
		try {
			sheep = (Sheep)super.clone();
		} catch (CloneNotSupportedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return sheep;
	}
}

public class Client {

	public static void main(String[] args) {

		Sheep sheep = new Sheep("tom", 1);
		
		Sheep sheep2 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
		Sheep sheep3 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
		Sheep sheep4 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
		Sheep sheep5 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
		
		System.out.println("sheep2 =" + sheep2);
		System.out.println("sheep3 =" + sheep3);
		System.out.println("sheep4 =" + sheep4);
		System.out.println("sheep5 =" + sheep5);
	}

}

三、 深拷贝

1. 深拷贝的基本介绍
   （1）复制对象的所有基本数据类型的成员变量值。
   （2）为所有引用数据类型的成员变量申请存储空间，并复制每个引用数据类型成员变量所引用的对象，直到该对象可达的所有对象。也就是说，对象进行深拷贝要对整个对象进行拷贝
2. 实现方式：通过对象序列化实现深拷贝

public class Sheep implements Serializable, Cloneable {
	private String name;
	private int age;
	private Sheep friend; 

	public Sheep(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	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 Sheep getFriend() {
		return friend;
	}
	public void setFriend(Sheep friend) {
		this.friend = friend;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Sheep [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
	
	public Object deepClone() {
		ByteArrayOutputStream bos = null;
		ObjectOutputStream oos = null;
		ByteArrayInputStream bis = null;
		ObjectInputStream ois = null;
		
		try {
			bos = new ByteArrayOutputStream();
			oos = new ObjectOutputStream(bos);
			oos.writeObject(this); 
			
			bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
			ois = new ObjectInputStream(bis);
			Sheep copyObj = (Sheep)ois.readObject();
			return copyObj;
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			return null;
		} finally {
			try {
				bos.close();
				oos.close();
				bis.close();
				ois.close();
			} catch (Exception e2) {
				System.out.println(e2.getMessage());
			}
		}
	}

}

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		Sheep sheep = new Sheep("tom", 1);
		sheep.setFriend(new Sheep("jack", 2)) ;
		
		Sheep sheep2 = (Sheep)sheep.deepClone(); 
		Sheep sheep3 = (Sheep)sheep.deepClone(); 
		Sheep sheep4 = (Sheep)sheep.deepClone(); 
		Sheep sheep5 = (Sheep)sheep.deepClone(); 
		
		System.out.println("sheep2 =" + sheep2 + "sheep2.friend=" + sheep2.getFriend().hashCode());
		System.out.println("sheep3 =" + sheep3 + "sheep3.friend=" + sheep3.getFriend().hashCode());
		System.out.println("sheep4 =" + sheep4 + "sheep4.friend=" + sheep4.getFriend().hashCode());
		System.out.println("sheep5 =" + sheep5 + "sheep5.friend=" + sheep5.getFriend().hashCode());
	}
}

四、 原型模式小结

• 创建新的对象比较复杂时，可以利用原型模式简化对象的创建过程，同时也能够提高效率。
• 在原型模式中不用重新初始化对象，而是动态地获得对象运行时的状态。
• 如果原始对象发生变化（增加或减少属性），之后的克隆对象也会发生相应的变化，无需修改对象。
• 缺点：需要为每一个类配备一个克隆方法，这对全新的类来说不是难事，但对已有的类进行改造时，需要修改其源代码，违背了开闭原则。

其他设计模式