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设计模式 - 原型模式

逆流丶石头 2024-06-26 06:01:03
简介设计模式 - 原型模式

传统方式

public class Sheep {
    private String name;
    private int age;
    private String color;
    public Sheep(String name, int age, String color) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.color = color;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public String getColor() {
        return color;
    }
    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Sheep [name=" + name + ", age=" + age + ", color=" + color + "]";
    }

    public static void main(String[] args) {
        //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);
    }
}

优点:

比较好理解,简单易操作

缺点:

  • 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
  • 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

原型模式

基本介绍:

  • 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
  • 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
  • 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()

浅拷贝

基本介绍:

  • 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
  • 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
  • 使用默认的 clone()方法来实现

示例代码:

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;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public String getColor() {
        return color;
    }
    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }



    @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();
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
            System.out.println(e.getMessage());
        }
        // TODO Auto-generated method stub
        return sheep;
    }

    public static void main(String[] args) {
        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

        System.out.println("sheep2 =" + sheep2 + "sheep2.friend=" + sheep2.friend.hashCode());
        System.out.println("sheep3 =" + sheep3 + "sheep3.friend=" + sheep3.friend.hashCode());
        System.out.println("sheep4 =" + sheep4 + "sheep4.friend=" + sheep4.friend.hashCode());
        System.out.println("sheep5 =" + sheep5 + "sheep5.friend=" + sheep5.friend.hashCode());
    }
}

深拷贝

基本介绍:

  • 复制对象的所有基本数据类型的成员变量值
  • 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 整个对象进行拷贝

实现方式:

  • 重写clone方法来实现深拷贝
  • 通过对象序列化实现深拷贝(推荐)

示例代码:

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

public class DeepProtoType implements Serializable, Cloneable{
	
	public String name;	// String 类型
	public DeepCloneableTarget deepCloneableTarget;	// 引用类型
	public DeepProtoType() {
		super();
	}

	@Override
	protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
		// 这里完成的基本数据类型(属性) 和 String 的克隆
		DeepProtoType obj = (DeepProtoType) super.clone();
		// 对引用类型的属性,进行单独处理
		obj.deepCloneableTarget = (DeepCloneableTarget) (obj.deepCloneableTarget.clone());
		return obj;
	}
	

	public Object deepClone() {
		ByteArrayOutputStream baos = null;
		ByteArrayInputStream bais = null;
		ObjectOutputStream oos = null;
		ObjectInputStream ois = null;

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

			// 反序列化
			bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
			ois = new ObjectInputStream(bais);
			DeepProtoType copyObj = (DeepProtoType)ois.readObject();
			return copyObj;
		}catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
			return null;
		}finally {
			// 关闭流
			try {
				baos.close();
				bais.close();
				oos.close();
				ois.close();
			}catch (Exception e2) {
				System.out.println(e2.getMessage());
			}
		}
	}

	public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
		DeepProtoType p = new DeepProtoType();
		p.name = "宋江";
		p.deepCloneableTarget = new DeepCloneableTarget("大牛", "小牛");

		DeepProtoType p2 = (DeepProtoType) p.clone();
		System.out.println("p.name=" + p.name + " p.deepCloneableTarget=" + p.deepCloneableTarget.hashCode());
		System.out.println("p2.name=" + p.name + " p2.deepCloneableTarget=" + p2.deepCloneableTarget.hashCode());

		DeepProtoType p3 = (DeepProtoType) p.deepClone();

		System.out.println("p.name=" + p.name + " p.deepCloneableTarget=" + p.deepCloneableTarget.hashCode());
		System.out.println("p3.name=" + p3.name + " p3.deepCloneableTarget=" + p3.deepCloneableTarget.hashCode());
	}
}

风语者!平时喜欢研究各种技术,目前在从事后端开发工作,热爱生活、热爱工作。