JAVA设计模式——（十二）原型模式（Prototype Pattern）

介绍

用原型实例指定创建对象的种类，并且通过复制原型已有的对象用于创建新的对象。

理解

原型实例便是我们需要复制的类的实例，原型说的是可以被复制的那个对象。这是一种构建实例的方式，用于对对象进行复制，而形成一个新的实例。

我们知道Obejct对象的clone()方法可以对对象进行克隆，但是clone()方法是protected类型的，protected类型的访问权限是：同一个类、同一个包、不同包的子类，而不允许不包的非子类访问。实际上，所有的类都会潜在的继承Object类，所以均是Object的子类，那么在所有类的内部均可以直接调用clone()方法，或者重写该方法，让其支持在其他类中调用。

但是，clone()方法并不能执行成功，而是会报出java.lang.CloneNotSupportedException。其实在clone()方法的源码中解释了这个原因。

如果对象的类不支持 Cloneable 接口。重写 clone 方法的子类也会抛出此异常，表示实例无法被克隆。

所以需要实现Cloneable接口。

实现步骤：

1. 创建原型
2. 实现Cloneable接口
3. 重写clone()方法

实现

以发邮件作为例子，通原型模式，减少邮件实例的创建时间。

Email类

package cn.sh.designepattern;/*** @Author song* @Version 0.0.1* @Date 2025/5/6 10:49* @Contact [e-mail]*/
public class Email implements Cloneable{private String receiver;private String sender;private String subject;private String content;public Email(String subject, String content) {this.content = content;this.subject = subject;}//重要-------------------！！！------------@Overridepublic Email clone() {try {Email clone = (Email) super.clone();// TODO: copy mutable state here, so the clone can't change the internals of the originalreturn clone;} catch (CloneNotSupportedException e) {throw new AssertionError();}}public String getContent() {return content;}public void setContent(String content) {this.content = content;}public String getReceiver() {return receiver;}public void setReceiver(String receiver) {this.receiver = receiver;}public String getSender() {return sender;}public void setSender(String sender) {this.sender = sender;}public String getSubject() {return subject;}public void setSubject(String subject) {this.subject = subject;}
}

测试

package cn.sh.designepattern;/*** @Author song* @Version 0.0.1* @Date 2025/5/6 10:42* @Contact [e-mail]*/
public class Main {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Email email = new Email("活动通知", "会员88折，截止时间5月1日");Email clone = email.clone();System.out.println(email.hashCode());System.out.println(clone.hashCode());for (int i = 0; i < 10; i++) {Email clone1 = email.clone();clone1.setSender("test");clone1.setReceiver("接收方：" + i);System.out.println("发送邮件" + clone1);}}
}

效果

990368553
1096979270
发送邮件Email{content='会员88折，截止时间5月1日', receiver='接收方：0', sender='test', subject='活动通知'}
发送邮件Email{content='会员88折，截止时间5月1日', receiver='接收方：1', sender='test', subject='活动通知'}
发送邮件Email{content='会员88折，截止时间5月1日', receiver='接收方：2', sender='test', subject='活动通知'}
发送邮件Email{content='会员88折，截止时间5月1日', receiver='接收方：3', sender='test', subject='活动通知'}
发送邮件Email{content='会员88折，截止时间5月1日', receiver='接收方：4', sender='test', subject='活动通知'}
发送邮件Email{content='会员88折，截止时间5月1日', receiver='接收方：5', sender='test', subject='活动通知'}
发送邮件Email{content='会员88折，截止时间5月1日', receiver='接收方：6', sender='test', subject='活动通知'}
发送邮件Email{content='会员88折，截止时间5月1日', receiver='接收方：7', sender='test', subject='活动通知'}
发送邮件Email{content='会员88折，截止时间5月1日', receiver='接收方：8', sender='test', subject='活动通知'}
发送邮件Email{content='会员88折，截止时间5月1日', receiver='接收方：9', sender='test', subject='活动通知'}

应用

原型模式可能很容易的创建一个对象的许多个实例，在实际运用中，对于需要new出很多个相同类型对象的情况，比较实用。