原型介绍

举个栗子：大话西游里，孙悟空对战牛魔王，孙悟空拔了一个猴毛一吹，变出了一堆“孙悟空”，这些悟空是孙悟空的副本，这就是原型模式，从一个原型中复制出N个副本。

实现

通过java 提供Object 类提供的clone(克隆)方法实现的。克隆把一个类的所有成员变量，包括变量和方法都被复制到一个新的实例中。原型对象需要实现 Cloneable 接口

原型模式

代码

public class WuKong implements Serializable, Cloneable{private String name;private int age;public void skill(){System.out.println("72变,火眼金睛");}get/set...@Overridepublic String toString() {return "WuKong{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}
}

测试

public class MainTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {WuKong wuKong = new WuKong();wuKong.setName("齐天大圣");wuKong.setAge(500);wuKong.skill();WuKong wuKong1 = (WuKong) wuKong.clone();wuKong1.skill();System.out.println(wuKong + " " + wuKong.hashCode());System.out.println(wuKong1 + " " + wuKong1.hashCode());System.out.println(wuKong == wuKong1);}
}

克隆产生的新的对象

原型中拷贝

以上是原型的基本实现，但是在原型对象中都是基本数据类型，没有引用类型，Object 的克隆只能进行浅拷贝，也就是不会对引用类型之心拷贝，以上原型是不完整，继续改进

浅拷贝

原型类调整下，增加一个引用对象

原型类

public class WuKong implements Serializable, Cloneable{private String name;private int age;private GlodenCudgel glodenCudgel;public void skill(){System.out.println("72变,火眼金睛");}get/set...@Overridepublic String toString() {return "WuKong{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +", glodenCudgel=" + glodenCudgel +'}';}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}
}

引用对象

public class GlodenCudgel implements Serializable, Cloneable{private String g_name;private long wget;get/set...@Overridepublic String toString() {return "GlodenCudgel{" +"g_name='" + g_name + '\'' +", wget=" + wget +'}';}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}
}

测试浅拷贝

public class MainTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {WuKong wuKong = new WuKong();GlodenCudgel glodenCudgel = new GlodenCudgel();glodenCudgel.setG_name("如意金箍棒");glodenCudgel.setWget(1888);wuKong.setName("齐天大圣");wuKong.setAge(500);wuKong.setGlodenCudgel(glodenCudgel);WuKong wuKong1 = (WuKong) wuKong.clone();wuKong.skill();wuKong1.skill();System.out.println("原型："+wuKong + " " + wuKong.hashCode()+" 金箍棒:"+wuKong.getGlodenCudgel().hashCode());System.out.println("克隆："+wuKong1 + " " + wuKong1.hashCode()+" 金箍棒:"+wuKong1.getGlodenCudgel().hashCode());System.out.println("原型==克隆:"+(wuKong == wuKong1));}
}

原型方法与复制类引种对象hashcode 相同，是同一对象，修改原型中引用对象会修改克隆对象，显然不是我们所希望的，证明了 Clone 是浅拷贝，如何实现深拷贝，两种方式

深拷贝

使用clone 方式

在原型中重写clone 方法，主要是在克隆中对引应用类型进行重新赋值,其他不变


@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {WuKong wuKong = (WuKong) super.clone();glodenCudgel = (GlodenCudgel)getGlodenCudgel().clone();return wuKong;}

重新执行测试方法，实现了深拷贝

通过克隆方式实现深拷贝，有弊端，如果有多个引用，需要每个引用类型都需要重新赋值，比较麻烦。另外原型模式需要实现 Cloneable 接口，违背了OCP 原则。

序列化方式

修改原形类，clone 方法不需要，添加一个深度拷贝方法, 其他方法属性保持不变

public Object deepCopy() {ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = null;ObjectOutputStream objectOutputStream = null;ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = null;ObjectInputStream objectInputStream = null;try {//序列化byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();objectOutputStream = new ObjectOutputStream(byteArrayOutputStream);objectOutputStream.writeObject(this);//反序列化byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(byteArrayOutputStream.toByteArray());objectInputStream = new ObjectInputStream(byteArrayInputStream);Object o = objectInputStream.readObject();return o;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {try {byteArrayInputStream.close();objectInputStream.close();byteArrayOutputStream.close();objectOutputStream.close();} catch (Exception e1) {e1.printStackTrace();}}return null;}

运行测试

总结

原型模式涉及到深拷贝和浅拷贝，尤其是使用到引用类型时，建议使用深度拷贝，深度拷贝使用序列化方式比较简单，推荐使用

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