原型模式是一个创造型的模式。表明了该模式需要有一个样板实例,用户从这个样板中复制出一个内部属性一致的对象。
定义
用原型实例指定创建对象的种类,并通过复制这些原型创建新的对象。
使用场景
- 类初始化需要消耗非常多的资源,这个资源包括数据,硬件资源等,通过原型复制避免这些消耗。
- 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。
- 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,可以使用原型模式复制多个对象供使用者使用,即保护性拷贝。
示例
public class WordDocument {
private String text;
private ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
public WordDocument() {
System.out.println("构造方法");
}
public String getText() {
return text;
}
public void setText(String text) {
this.text = text;
}
public ArrayList<String> getList() {
return list;
}
public void setList(ArrayList<String> list) {
this.list = list;
}
public void addString(String string) {
list.add(string);
}
@Override
protected WordDocument clone() {
try {
WordDocument nwd = (WordDocument) super.clone();
nwd.setText(this.text);
nwd.setList(this.list);
return nwd;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
}
return null;
}
}
在java中我们可以利用重写clone方法来实现原型模式,需要注意的是使用clone方法构建的新对象,并不会调用构造方法。如果需要在构造方法中进行初始化,则不用调用super.clone()实现原型模式。
浅拷贝和深拷贝
在上面的那个例子中,就是浅拷贝,只是拷贝了text而并没有拷贝集合。两个对象的list依然指向同一个ArrayList集合。这样会导致当修改拷贝的对象的时候,也会修改样板对象,这样便失去了保护性拷贝的作用。所以需要修改clone方法。
@SuppressWarnings("unchecked")
@Override
protected WordDocument clone() {
try {
WordDocument nwd = (WordDocument) super.clone();
nwd.setText(this.text);
nwd.setList((ArrayList<String>) this.list.clone());
return nwd;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
}
return null;
}
在创建拷贝的时候,对内部的对象同样需要调用内部对象的clone方法,保证在修改拷贝对象是不会影响样板对象。