7、原型模式

7.1 原型模式-基本介绍

1. 原型模式(Prototype 模式)是指：用原型实例指定*创建对象的种类*，并且通过拷贝这些原型，创建新的对象

2. 原型模式是一种创建型设计模式，允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，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它们自己来实施创建，即 对象**.clone**()

4. 形象的理解：孙大圣拔出猴毛， 变出其它孙大圣

1. Prototype : 原型类，声明一个克隆自己的接口

2. ConcretePrototype: 具体的原型类, 实现一个克隆自己的操作

3. Client: 让一个原型对象克隆自己，从而创建一个新的对象(属性一样）

7.2 传统模式：

public class Client {
    

public static void main(String[] args) {
    
// TODO Auto-generated method stub
//传统的方法
Sheep sheep = new Sheep("tom", 1, "白色");
Sheep sheep2 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor()); Sheep sheep3 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor()); Sheep sheep4 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
Sheep sheep5 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
//....
System.out.println(sheep); System.out.println(sheep2); System.out.println(sheep3); System.out.println(sheep4); System.out.println(sheep5);
//...
}}
1)	优点是比较好理解，简单易操作。
2)	在创建新的对象时，总是需要重新获取原始对象的属性，如果创建的对象比较复杂时，效率较低
3)	总是需要重新初始化对象，而不是动态地获得对象运行时的状态, 不够灵活
    大白话：  太笨了！ 
改进 :
	思路：Java 中 Object 类是所有类的根类，Object 类提供了一个 clone()方法，该方法可以将一个 Java 对象复制一份，但是需要实现 clone 的 Java 类必须要实现一个接口 Cloneable，该接口表示该类能够复制且具有复制的能力  =>原型模式

7.3 改进：

public class Sheep implements Cloneable {
    

	private String name;
	private int age;
	private String color;
	private String address = "蒙古羊";
	public Sheep friend; //是对象, 克隆是会如何处理

	public Sheep(String name, int age, String color) {
    
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.color = color;
	}
	// 省略了 getset方法
	@Override
	public String toString() {
    
		return "Sheep [name=" + name + ", age=" + age + ", color=" + color + ", address=" + address + "]";
	}

	//克隆该实例，使用默认的clone方法来完成
	@Override
	protected Object clone()  {
    

		Sheep sheep = null;
		try {
    
			sheep = (Sheep)super.clone();//super.clone 原本这个是object类型 所以要转型
		} catch (Exception e) {
    
			// TODO: handle exception
			System.out.println(e.getMessage());
		}
		// TODO Auto-generated method stub
		return sheep;
	}


}
main:
	System.out.println("原型模式完成对象的创建");
		// TODO Auto-generated method stub
		Sheep sheep = new Sheep("tom", 1, "白色");

		sheep.friend = new Sheep("jack", 2, "黑色");

		Sheep sheep2 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
		Sheep sheep3 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
		Sheep sheep4 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
		Sheep sheep5 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆

7.4 浅拷贝

1. 对于数据类型是基本数据类型的成员变量，浅拷贝会直接进行值传递，也就是将该属性值复制一份给新的对象。

2. 对于数据类型是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例。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. 浅拷贝是使用默认的 clone()方法来实现

​ sheep = (Sheep) super.clone();

7.5 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成员变量所引用的对象，直到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**(包括对象的引用类型)**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：通过对象序列化实现深拷贝(推荐)

大白话 两者区别 是对于引用对象是否是单纯的复制 有没有为引用对象申请存储空间。

深拷贝代码

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
//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：通过对象序列化实现深拷贝(推荐)

public class DeepProtoType implements Serializable, Cloneable{
    

	public String name; //String 属性
	public DeepCloneableTarget deepCloneableTarget;// 引用类型

	public DeepProtoType() {
    
		super();
	}


	//深拷贝 - 方式 1 使用  重写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)和String的克隆
		deep = super.clone();
		//对引用类型的属性，进行单独处理
		DeepProtoType deepProtoType = (DeepProtoType)deep;
		deepProtoType.deepCloneableTarget  = (DeepCloneableTarget)deepCloneableTarget.clone();

		// TODO Auto-generated method stub
		return deepProtoType;
	}

	//深拷贝 - 方式2 通过对象的序列化实现 (推荐)！！！！

	public Object deepClone() {
    

		//创建流对象
		ByteArrayOutputStream bos = null;
		ObjectOutputStream oos = null;
		ByteArrayInputStream bis = null;
		ObjectInputStream ois = null;

		try {
    

			//序列化(输出去)
			bos = new ByteArrayOutputStream();
			oos = new ObjectOutputStream(bos);
			oos.writeObject(this); //当前这个对象以对象流的方式输出

			//反序列化（读进来）
			bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
			ois = new ObjectInputStream(bis);
			DeepProtoType copyObj = (DeepProtoType)ois.readObject();

			return copyObj;

		} catch (Exception e) {
    
			// TODO: handle exception
			e.printStackTrace();
			return null;
		} finally {
    
			//关闭流
			try {
    
				bos.close();
				oos.close();
				bis.close();
				ois.close();
			} catch (Exception e2) {
    
				// TODO: handle exception
				System.out.println(e2.getMessage());
			}
		}

	}

}

7.6原型模式思想的运用： 简化对象的创建过程

在 Spring 框架中源码分析

​ Spring 中原型 bean 的创建，就是原型模式的应用

7.7 原型模式的注意事项和细节

1. 创建新的对象比较复杂时，可以利用原型模式简化对象的创建过程，同时也能够提高效率

2. 不用重新初始化对象，而是动态地获得对象运行时的状态

3. 如果原始对象发生变化(增加或者减少属性)，其它克隆对象的也会发生相应的变化，无需修改代码

4. 缺点：需要为每一个类配备一个克隆方法，这对全新的类来说不是很难，但对已有的类进行改造时，需要修改其源代码，违背了 ocp 原则