设计模式-原型

1、定义

用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。

2、UML图

image.png

3、组成

原型类：用来作拷贝的类，实现了Cloneable类，并重写了 clone方法。重写Cloneable方法才能使用clone方法，否则会报CloneNotSupportedException的异常；重写clone方法是因为该方法原来是protected类型的，不重写不能调用该方法。

4、代码

···

// 原型类
public class Prototype implements Cloneable {
private String name;
// 引用类型变量
private Car car;

@Override
protected Prototype clone() throws CloneNotSupportedException {
    Prototype prototype = (Prototype) super.clone();
    // 引用类型需要深复制
    prototype.car = (Car) car.clone();
    return prototype;
}

public Prototype(String name, Car car) {
    this.name = name;
    this.car = car;
}

// get、set方法省略 ...

public void show(){
    System.out.println("我的名字：" + name  + ":::::: 车的名字：" + car.getName());
}

}

public class Car implements Cloneable{
private String name;

public Car(String name) {
    this.name = name;
}

// get、set方法省略 ...

@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    return super.clone();
}

}

// 引用类
public class Main {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Prototype prototype = new Prototype("原型1", new Car("原型1的CAR"));
Prototype prototype2 = prototype.clone();
// 修改引用类的属性，看是否会影响第一个类
prototype2.getCar().setName("原型2的CAR");

    prototype.show();
    prototype2.show();
}

}
运行结果：

Copy
我的名字：原型1:::::: 车的名字：原型1的CAR
我的名字：原型1:::::: 车的名字：原型2的CAR
···

5、优缺点

• 使用原型模式比直接new一个对象的性能要好的多，因为clone方法是Java本地方法，它直接操作二进制流来创建对象，特别是复制大对象时，性能相差较明显。
• 需要注意，原型模式是直接在内存中操作二进制数据流的，不会去执行构造方法，而且类变量的访问权限级别也能被忽略。
• 每个类都需要实现clone方法（深拷贝），当对象内有多层引用时，每一层都需要实现深拷贝。
• 会发生深拷贝的有java中的8中基本类型以及他们的封装类型，另外还有String类型。其余的都是浅拷贝

6、适用场景

如果项目中要频繁复制新对象，或是被复制对象比较复杂，可以考虑原型模式