原型模式的应用场景
你一定遇到过大篇幅 getter、setter 赋值的场景。例如这样的代码：
public void setParam(ExamPaperVo vo){
ExamPaper examPaper = new ExamPaper();
//试卷主键
examPaper.setExaminationPaperId(vo.getExaminationPaperId());
//剩余时间
curForm.setLeavTime(examPaper.getLeavTime());
//单位主键
curForm.setOrganizationId(examPaper.getOrganizationId());
//考试主键
curForm.setId(examPaper.getId());
//考场主键
curForm.setExamroomId(examPaper.getExamroomId());
//用户主键
curForm.setUserId(examPaper.getUserId());
//专业
curForm.setSpecialtyCode(examPaper.getSpecialtyCode());
//岗位
curForm.setPostionCode(examPaper.getPostionCode());
//等级
curForm.setGradeCode(examPaper.getGradeCode());
}
代码非常工整，命名非常规范，注释也写的很全面，大家觉得这样的代码优雅吗？我认为，这样的代码属于纯体力劳动。那么原型模式，能帮助我们解决这样的问题。 原型模式（Prototype Pattern）是指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。
原型模式主要适用于以下场景：
1、类初始化消耗资源较多。
2、new 产生的一个对象需要非常繁琐的过程（数据准备、访问权限等）
3、构造函数比较复杂。
4、循环体中生产大量对象时。 在 Spring 中，原型模式应用得非常广泛。例如 scope=“prototype”，在我们经常用 的 JSON.parseObject()也是一种原型模式。
下面，我们来看看原型模式类结构图：
简单克隆
一个标准的原型模式代码，应该是这样设计的。先创建原型 Prototype 接口：
public interface Prototype{ Prototype clone(); }
创建具体需要克隆的对象 ConcretePrototype
public class ConcretePrototypeA implements Prototype {
private int age;
private String name;
private List hobbies;
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public List getHobbies() {
return hobbies;
}
public void setHobbies(List hobbies) {
this.hobbies = hobbies;
}
@Override
public ConcretePrototypeA clone() {
ConcretePrototypeA concretePrototype = new ConcretePrototypeA();
concretePrototype.setAge(this.age);
concretePrototype.setName(this.name);
concretePrototype.setHobbies(this.hobbies);
return concretePrototype;
}
}
创建 Client 对象
public class Client {
private Prototype prototype;
public Client(Prototype prototype){
this.prototype = prototype;
}
public Prototype startClone(Prototype concretePrototype){
return (Prototype)concretePrototype.clone();
}
}
测试代码：
public class PrototypeTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个具体的需要克隆的对象
ConcretePrototypeA concretePrototype = new ConcretePrototypeA();
// 填充属性，方便测试
concretePrototype.setAge(18);
concretePrototype.setName("prototype");
List hobbies = new ArrayList<String>();
concretePrototype.setHobbies(hobbies);
System.out.println(concretePrototype);
// 创建Client对象，准备开始克隆
Client client = new Client(concretePrototype);
ConcretePrototypeA concretePrototypeClone = (ConcretePrototypeA) client.startClone(concretePrototype);
System.out.println(concretePrototypeClone);
System.out.println("克隆对象中的引用类型地址值：" + concretePrototypeClone.getHobbies());
System.out.println("原对象中的引用类型地址值：" + concretePrototype.getHobbies());
System.out.println("对象地址比较："+(concretePrototypeClone.getHobbies() == concretePrototype.getHobbies()));
}
}
运行结果：
从测试结果看出hobbies的引用地址是相同的，意味着复制的不是值，而是引用的地址。这样的话，如果我们修改任意一个对象中的属性值，concretePrototype和concretePrototypeCone的hobbies值都会改变。这就是我们常说的浅克隆。只是完整复制了值类型数据，没有赋值引用对象。换言之，所有的引用对象仍然指向原来的对象，显然不是我们想要的结果。下面我们来看深度克隆继续改造。
深度克隆
我们换一个场景，大家都知道齐天大圣。首先它是一只猴子，有七十二般变化，把一根 毫毛就可以吹出千万个泼猴，手里还拿着金箍棒，金箍棒可以变大变小。这就是我们耳 熟能详的原型模式的经典体现。 创建原型猴子 Monkey 类：
public class Monkey {
public int height;
public int weight;
public Date birthday;
}
创建引用对象金箍棒 Jingubang 类：
public class JinGuBang implements Serializable {
public float h = 100;
public float d = 10;
public void big(){
this.d *= 2;
this.h *= 2;
}
public void small(){
this.d /= 2;
this.h /= 2;
}
}
创建具体的对象齐天大圣 QiTianDaSheng 类：
public class QiTianDaSheng extends Monkey implements Cloneable,Serializable {
public JinGuBang jinGuBang;
public QiTianDaSheng(){
//只是初始化
this.birthday = new Date();
this.jinGuBang = new JinGuBang();
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return this.deepClone();
}
public Object deepClone(){
try{
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(this);
ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
QiTianDaSheng copy = (QiTianDaSheng)ois.readObject();
copy.birthday = new Date();
return copy;
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
return null;
}
}
public QiTianDaSheng shallowClone(QiTianDaSheng target){
QiTianDaSheng qiTianDaSheng = new QiTianDaSheng();
qiTianDaSheng.height = target.height;
qiTianDaSheng.weight = target.height;
qiTianDaSheng.jinGuBang = target.jinGuBang;
qiTianDaSheng.birthday = new Date();
return qiTianDaSheng;
}
}
测试代码：
public class DeepCloneTest {
public static void main(String[] args) {
QiTianDaSheng qiTianDaSheng = new QiTianDaSheng();
try {
QiTianDaSheng clone = (QiTianDaSheng)qiTianDaSheng.clone();
System.out.println("深克隆：" + (qiTianDaSheng.jinGuBang == clone.jinGuBang));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
QiTianDaSheng q = new QiTianDaSheng();
QiTianDaSheng n = q.shallowClone(q);
System.out.println("浅克隆：" + (q.jinGuBang == n.jinGuBang));
}
}
运行结果：
克隆破坏单例模式
如果我们克隆的目标的对象是单例对象，那意味着，深克隆就会破坏单例。实际上防止克隆破坏单例解决思路非常简单，禁止深克隆便可。要么你我们的单例类不实现Cloneable接口；要么我们重写clone()方法，在clone方法中返回单例对象即可，具体代码如下：
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return INSTANCE;
}
