原型模式是指通过拷贝、克隆的方式创建新对象
使用场景
当类的初始化消耗资源较多、new一个对象非常繁琐、 或者需要创建大量对象时,适合使用原型模式
实现方式
JAVA中可以通过实现 Cloneable 接口并定义 clone 方法实现原型模式,拷贝的方式分为深拷贝和浅拷贝。浅拷贝比较简单,不在赘述,深拷贝的常用实现是通过反序列化来克隆一个新对象。
反序列化实现深拷贝
单例模式的时候提到过,反序列化会产生一个新的对象,在单例模式时他会破坏单例,但对原型模式来说是一个实现深拷贝的好方法。反序列化后所有的对象都是深拷贝,包括诸如List中的元素等,也都是深拷贝。
public class Prototype implements Cloneable, Serializable {
private Integer objectA;
private List<NoCloneClass> objectB;
public Object clone() {
try {
//对象序列化
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(this);
oos.flush();
//反序列化成一个新的对象
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()));
return ois.readObject();
} catch (Exception e) {
return null;
}
}
反序列化要求类中所有依赖的类必须全部实现 Serializable 接口,否则会报错,但不要求实现 Cloneable 。
深克隆与单例
深克隆时需要特别注意如果对象中有单例模式的成员变量,需要保证深克隆后单例不能被破坏。方法就是实现 readResolve 方法,具体请看
单例模式中如何解决反序列化问题。
Arrays.copyOf
Arrays.copyOf 是一个常用的拷贝数组的方法,它到底是深拷贝还是浅拷贝呢?
package design.Prototype;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class ArrayCopyTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> listA = new ArrayList<Integer>();
listA.add(1);
Object[] objB = Arrays.copyOf(listA.toArray(), listA.size());
List<Integer> listB = (List<Integer>)(List)Arrays.asList(objB);
System.out.println(listA == listB); //false
System.out.println(listA.get(0) == listB.get(0));
}
}
运行结果显示,Arrays.copyOf 是浅拷贝。