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java设计模式-原型模式

news 2025/7/9 3:35:08

原型模式

1、原型模式(Prototype模式)是指：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
2、原型模式是一种创见性设计模式，允许一个对象再创建另一个可定制的对象，无需知道如何创建的细节。
3、工作原理是：通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝他们自己来实时创建,即对象.clone()


package org.xwb.springcloud.prototype;

import lombok.Data;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

/**
 * 羊
 *
 * @author Administrator
 * @description
 */
@Data
@Slf4j
public class Sheep implements Cloneable {
    private String name;
    private int age;
    private String color;

    public Sheep() {
    }
    public Sheep(String name, int age, String color) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.color = color;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Sheep [name=" + name + "],age=[" + age + "],color=[" + color + "]";
    }
    @Override
    protected Object clone() {
        Sheep sheep = null;
        try {
            sheep = (Sheep) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            log.info("克隆失败!{}", e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
        return sheep;
    }
}
@Slf4j
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        log.info("用原型模式完成对象的创建");
        Sheep sheep=new Sheep("tom",1,"白色");
        Sheep sheep1=(Sheep)sheep.clone();
        Sheep sheep2=(Sheep)sheep.clone();
        Sheep sheep3=(Sheep)sheep.clone();
        log.info("克隆羊1：{}",sheep1);
        log.info("克隆羊2：{}",sheep2);
        log.info("克隆羊3：{}",sheep3);
    }
}

spring源码中圆形模式的应用
指定：scope=“prototype” 表示适用的是原型模式创建的

浅拷贝

1、对于数据类型是基本数据类型的额成员变量，浅拷贝会直接进行值传递，也就是将概述性质复制一份给新的对象
2、对于数据类型为引用数据类型的成员变量，比如说成员变量是某个数组。某个类的对象等，那么浅拷贝会进行引用传递，也就是只是将该成员变量的引用值(内存地址)
复制一份给新的对象。因为实际上两个对象的该成员变量都指向同一个实力，在这种情况下，在一个对象中修改该成员变量会影响到另一个对象的该成员变量值。
3、前面我们克隆羊就是浅拷贝。
4、浅拷贝是这样适用的clone()方法来实现。
sheep=(Sheep)super.clone();

深拷贝

1、复制对象的所有基本数据类型的成员变量值
2、为所有引用数据类型的成员变量申请存储空间，并复制每个引用数据类型以成员变量所引用的对象，知道该对象可达的所有对象，也就是说，对象进行深拷贝要对整个对象进行拷贝。
3、深拷贝实现方式1、重写clone方法来实现深拷贝
4、深拷贝实现方式2、通过序列化实现深拷贝（推荐使用）

org.xwb.springcloud.prototype.deep.DeepCloneableTarget

public class DeepCloneableTarget implements Serializable, Cloneable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String cloneName;
    private String cloneClass;
    //构造器
    public DeepCloneableTarget(String cloneName, String cloneClass) {
        this.cloneName = cloneName;
        this.cloneClass = cloneClass;
    }
    //因为该类的属性，都是String,因此我们这里是用的是默认的clone方法完成即可。
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
public class DeepProtoType implements Serializable, Cloneable {
    //String 属性
    public String name;
    //引用类型
    public DeepCloneableTarget deepCloneableTarget;

    public DeepProtoType() {
        super();
    }
    //完成深拷贝【方式1】使用clone方法
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Object deep = null;
        //这里完成对基本数据类型(属性)的克隆
        deep = super.clone();
        //对引用类型的属性进行单独处理
        DeepProtoType deepProtoType = (DeepProtoType) deep;
        //引用类型单独克隆
        deepProtoType.deepCloneableTarget = (DeepCloneableTarget) deepCloneableTarget.clone();

        return deepProtoType;
    }
    //完成深拷贝【方式二】 通过对象的序列化实现(推荐)
    public Object deepClone() {
        //输出流
        ByteArrayOutputStream bos = null;
        ObjectOutputStream oos = null;
        //输入流
        ByteArrayInputStream bis = null;
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            //序列化
            bos = new ByteArrayOutputStream();
            oos = new ObjectOutputStream(bos);
            //当前这个对象以对象流的方式输出
            oos.writeObject(this);

            //反序列化
            bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
            ois = new ObjectInputStream(bis);
            DeepProtoType copyObj = (DeepProtoType) ois.readObject();
            return copyObj;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }finally {
            try {
                //关闭流
                bos.close();
                oos.close();
                bis.close();
                ois.close();
            }catch (Exception e){

            }
        }
    }
}

@Slf4j
public class ClientMain {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        DeepProtoType p = new DeepProtoType();
        p.name = "张三";
        p.deepCloneableTarget = new DeepCloneableTarget("大牛", "大牛的类");
        //方式1 完成深拷贝
        DeepProtoType p2=(DeepProtoType) p.clone();
        log.info("深拷贝1================");
        log.info("p.name={},p.deepCloneableTarget={}",p.name,p.deepCloneableTarget.hashCode());
        log.info("p2.name={},p2.deepCloneableTarget={}",p2.name,p2.deepCloneableTarget.hashCode());
        //方式2、深拷贝

        DeepProtoType p3 = (DeepProtoType)p.deepClone();
        log.info("深拷贝2================");
        log.info("p.name={},p.deepCloneableTarget={}",p.name,p.deepCloneableTarget.hashCode());
        log.info("p3.name={},p3.deepCloneableTarget={}",p3.name,p3.deepCloneableTarget.hashCode());
    }
}