设计模式学习-原型模式

《西游记》相信大家都并不陌生，关于他（或它）拔毛变小猴的故事几乎人人皆知，孙悟空可以用猴毛根据自己的形象，复制（又称“克隆”或“拷贝”）出很多跟自己长得一模一样的“身外身”来。在设计模式中也存在一个类似的模式，可以通过一个原型对象克隆出多个一模一样的对象，该模式称之为原型模式。

在使用原型模式时，我们需要首先创建一个原型对象，再通过复制这个原型对象来创建更多同类型的对象。试想，如果连孙悟空的模样都不知道，怎么拔毛变小猴子呢？原型模式的定义如下：

原型模式(Prototype  Pattern)：使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。原型模式是一种对象创建型模式。
UML图如下所示：

代码实例：

package com.zawl.designpattern.prototype;

import java.io.*;

/**
 * 原型模式 理解克隆的作用：在原对象的基础上，完全复制一个新的对象（属性都是新的）
 * 浅复制：新对象的简单类型和String类型可以复制为新的，但是引用对象还是和原对象的一样。
 * 深复制：完全复制一个新的对象（属性都是新的）
 * @author andy
 */
public class Prototype implements Cloneable, Serializable {

	private static final long serialVersionUID = 1L;

	// 简单类型或者String类型
	private String name;

	// 引用类型
	private SerializableObject object;

	/* 浅复制 */
	public Object shallowClone() throws CloneNotSupportedException {
		// super.clone()其实就是调用了Object对象的clone方法
		// Object对象的clone方法是调用了native方法去在JVM中实现对象复制。
		Prototype proto = (Prototype) super.clone();
		return proto;
	}

	/*
	 * 深复制
	 * 要实现深复制，需要采用流的形式读入当前对象的二进制输入，再写出二进制数据对应的对象。
	 */
	public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {

		/* 将对象序列化到二进制流 */
		ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
		ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
		oos.writeObject(this);

		/* 从二进制流中读出产生的新对象 */
		ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
		ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
		return ois.readObject();
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

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

	public SerializableObject getObject() {
		return object;
	}

	public void setObject(SerializableObject object) {
		this.object = object;
	}
	
	
}

//定义一个类，为了演示深浅复制
class SerializableObject implements Serializable {
	private static final long serialVersionUID = 1L;
}

package com.zawl.designpattern.prototype;


public class PrototypeDemo {

	public static void main(String[] args) throws Exception{
		// 创建原对象
		Prototype prototype = new Prototype();
		prototype.setName("zhangsan");
		prototype.setObject(new SerializableObject());
		
		System.out.println("克隆之前的对象："+prototype.getName());
		System.out.println("克隆之前的对象："+prototype.getObject());
		// 浅复制出来的对象
		Prototype clone = (Prototype) prototype.shallowClone();
		System.out.println("浅复制出来的对象："+clone.getName());
		System.out.println("浅复制出来的对象："+clone.getObject());
		
		// 深复制出来的对象
		Prototype deepClone = (Prototype) prototype.deepClone();
		System.out.println("深复制出来的对象："+deepClone.getName());
		System.out.println("深复制出来的对象："+deepClone.getObject());
	}
}

运行结果：

由此可见，深克隆的对象不仅属性一样，而且对象都是新建的，而浅克隆仅仅是复制引用