前言
单例模式可以避免重复创建消耗资源的对象，但是却不得不共用对象。若是对象本身也不让随意访问修改时，怎么办？通常做法是备份到副本，其它对象操作副本，最后获取权限合并，类似git上的PR操作。
什么是原型模式
原型模式用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。需要注意的关键字是，新的对象，类没变。
不需要知道任何创建的细节，不调用构造函数
java.lang包中提供了Cloneable接口，Object中提供了clone()方法，只需要实现这个接口就可以完成原型模式了。由于它直接操作内存中的二进制流，当大量操作或操作复杂对象时，性能优势将会很明显。
原型模式的适用场景
多用于创建大对象，或初始化繁琐的对象。如游戏中的背景，地图。web中的画布等等
以下场景适用：
- 1、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。
- 2、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，则可以使用原型模式。
- 3、构造函数比较复杂。
- 4、循环体中生产大量对象时。
- 5、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，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用。
在实际项目中，原型模式很少单独出现，一般是和工厂方法模式一起出现，通过 clone的方法创建一个对象，然后由工厂方法提供给调用者。
原型模式的优缺点
优点：
- 原型模式性能比直接new一个对象性能高
- 简化创建过程
缺点：
- 必须配备克隆方法
- 对克隆复杂对象或克隆出的对象进行复杂改造时，容易引入风险
- 深拷贝、浅拷贝要运用得当
原型模式的实现
1、浅拷贝实现
定义邮件类实现Cloneable接口
public class Mail implements Cloneable{
private String name;
private String emailAddress;
private String content;
public Mail(){
System.out.println("Mail class Constructor");
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getEmailAddress() {
return emailAddress;
}
public void setEmailAddress(String emailAddress) {
this.emailAddress = emailAddress;
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
System.out.println("clone mail object");
return super.clone();
}
@Override
public String toString() {
return "Mail{" +
"name='" + name + '\'' +
", emailAddress='" + emailAddress + '\'' +
", content='" + content + '\'' +
'}';
}
}
定义邮件工具类MailUtil
public class MailUtil {
public static void sendMail(Mail mail){
String outputContent = "向{0}同学，邮件地址：{1}，邮件内容：{2}，发送邮件成功";
System.out.println(MessageFormat.format(outputContent,mail.getName(),mail.getEmailAddress(),mail.getContent()));
}
public static void saveOriginMailRecord(Mail mail){
System.out.println("存储OriginMail记录，OriginMail："+mail.getContent());
}
}
客户端调用
public class Test {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Mail mail = new Mail();
mail.setContent("初始化模板");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Mail mailTemp = (Mail)mail.clone();
mailTemp.setName("姓名"+i);
mailTemp.setEmailAddress("姓名"+i+"@yibo.com");
mailTemp.setContent("恭喜此次活动中奖了");
MailUtil.sendMail(mailTemp);
}
MailUtil.saveOriginMailRecord(mail);
}
}
2、深拷贝实现
深复制把引用对象的变量指向复制过的新对象，而不是原来被引用的对象
public class Pig implements Cloneable{
private String name;
private Date birthday;
public Pig(String name, Date birthday) {
this.name = name;
this.birthday = birthday;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Date getBirthday() {
return birthday;
}
public void setBirthday(Date birthday) {
this.birthday = birthday;
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
Pig pig = (Pig)super.clone();
pig.birthday = (Date)pig.birthday.clone();
return pig;
}
@Override
public String toString() {
return "Pig{" +
"name='" + name + '\'' +
", birthday=" + birthday +
'}';
}
}
客户端调用代码
public class Test {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Date birthday = new Date(0L);
Pig pig1 = new Pig("小猪",birthday);
Pig pig2 = (Pig) pig1.clone();
System.out.println(pig1.getBirthday() == pig2.getBirthday());
}
}
总结
原型模式通过Object的clone()方法实现，由于是内存操作，无视构造方法和访问权限，直接获取新的对象。但对于引用类型，需使用深拷贝，其它浅拷贝即可。
