原型模式

什么是原型模式

克隆

原型模式是一个创建型的模式。原型二字表明了改模式应该有一个样板实例，用户从这个样板对象中复制一个内部属性一致的对象，这个过程也就是我们称的“克隆”。被复制的实例就是我们所称的“原型”，这个原型是可定制的。原型模式多用于创建复杂的或者构造耗时的实例，因为这种情况下，复制一个已经存在的实例可使程序运行更高效。

原型模式应用场景

（1）   类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等，通过原型拷贝避免这些消耗。 
（2）通过new产生的一个对象需要非常繁琐的数据准备或者权限，这时可以使用原型模式。 
（3）一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用，即保护性拷贝。

Spring框架中的多例就是使用原型。

原型模式UML类图（通用）

原型模式主要用于对象的复制，它的核心是就是类图中的原型类Prototype。Prototype类需要具备以下两个条件： 
　　（1）实现Cloneable接口。在java语言有一个Cloneable接口，它的作用只有一个，就是在运行时通知虚拟机可以安全地在实现了此接口的类上使用clone方法。在java虚拟机中，只有实现了这个接口的类才可以被拷贝，否则在运行时会抛出CloneNotSupportedException异常。 
　　（2）重写Object类中的clone方法。Java中，所有类的父类都是Object类，Object类中有一个clone方法，作用是返回对象的一个拷贝，但是其作用域protected类型的，一般的类无法调用，因此Prototype类需要将clone方法的作用域修改为public类型。

 

Spring可以设置单例 多例（原型）本质上使用克隆技术

VO DTO 深浅 拷贝

克隆的对象先创建成功后 才可以创建  

 

废话不多说，上手敲：

要实现克隆的这个类 必须实现接口！然后重写方法！

package YuanXingModel;


import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
//定义一个被克隆的类 这个类必须实现 Cloneable接口
public class Book implements Cloneable{

    private String title;  //书题目
    private ArrayList<String> imgs = new ArrayList<>();  //书里面的图片
    private int num;

    public int getNum() {
        return num;
    }
    public void setNum(int num) {
        this.num = num;
    }
    public List<String> getImgs() {
        return imgs;
    }
    public void setImgs(ArrayList<String> imgs) {
        this.imgs = imgs;
    }
    public String getTitle() {
        return title;
    }
    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }
    
    //封装一个方法
    public void addImg(String imgName) {
        imgs.add(imgName);
        
    }
    
    public void showBook(){   //展示下
        System.out.println("title是"+title);
        System.out.println("num是"+num);
        for(String img : imgs){
            System.out.println("img是"+img);
        }    
    }
    
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
       //默认浅克隆   基本类型克隆了 引用类型没有克隆
         Book book = (Book)super.clone();   //做一个强转  
//            book.imgs =(ArrayList<String>)this.imgs.clone(); //再克隆一个 复制给新的  属性克隆
        //this.title.clone()  String是没有的！ 大家可以试试！Stirng没有克隆方法哟 final类型的  
        return book;
    }
    
}

客户端：

package YuanXingModel;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

            Book book1 = new Book();
            book1.setTitle("算法导论");
            book1.addImg("图1");
            book1.addImg("图2");
            book1.setNum(300);
            book1.showBook();
            System.out.println("#############################");
        // 克隆一个 以原型方式进行复制
        try {
            Book book2 = (Book) book1.clone();
            book2.setTitle("设计模式");
            book2.addImg("图片A");
            book2.addImg("图片B");
            book2.setNum(900);
            book2.showBook();
            System.out.println(book1==book2);
             System.out.println("#############################");
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
         System.out.println("#############################");
        book1.showBook();  //再看看以前的
        
    }
}

运行结果：

book2修改了 会影响到book1   浅拷贝：只会拷贝基本类型，不会拷贝引用类型    原理 跟 之后的 都是《算法导论》  再打印时候 不是 《设计模式》  

此时可以打印下 book1 和 book2 的地址是否相同  运行结果是false    两个对象的内存地址是不一样的

 而引用类型复制之后，还是共同引用的！ 看上面的图就OK啦。 基本数据类型是不会这样的 

 String 被final 修饰了 不能被更改了  

 深克隆，开辟新的内存地址。需要这么修改：

package YuanXingModel;


import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
//定义一个被克隆的类 这个类必须实现 Cloneable接口
public class Book implements Cloneable{

    private String title;  //书题目
    private ArrayList<String> imgs = new ArrayList<>();  //书里面的图片
    private int num;

    public int getNum() {
        return num;
    }
    public void setNum(int num) {
        this.num = num;
    }
    public List<String> getImgs() {
        return imgs;
    }
    public void setImgs(ArrayList<String> imgs) {
        this.imgs = imgs;
    }
    public String getTitle() {
        return title;
    }
    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }
    
    //封装一个方法
    public void addImg(String imgName) {
        imgs.add(imgName);
        
    }
    
    public void showBook(){   //展示下
        System.out.println("title是"+title);
        System.out.println("num是"+num);
        for(String img : imgs){
            System.out.println("img是"+img);
        }    
    }
    
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
       //默认浅克隆   基本类型克隆了 引用类型没有克隆
         Book book = (Book)super.clone();   //做一个强转  
            book.imgs =(ArrayList<String>)this.imgs.clone(); //再克隆一个 复制给新的  属性克隆
        //this.title.clone()  String是没有的！ 大家可以试试！Stirng没有克隆方法哟 final类型的  
        return book;
    }
    
}

运行结果：

 总结一点 String 不会产生引用关系 是直接复制过来的 跟 基本类型一样了 而其他的引用类型不变哦

 如果我的基本类型以及String类型直接克隆了 没有做任何修改 看看会好玩不

package YuanXingModel;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

            Book book1 = new Book();
            book1.setTitle("算法导论");
            book1.addImg("图1");
            book1.addImg("图2");
            book1.setNum(300);
            book1.showBook();
            System.out.println("#############################");
        // 克隆一个 以原型方式进行复制
        try {
            Book book2 = (Book) book1.clone();
            book2.setTitle("设计模式");
            book2.addImg("图片A");
            book2.addImg("图片B");
            book2.setNum(900);
            book2.showBook();
            System.out.println(book1==book2);
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        book1.showBook();  //再看看以前的
        
    }
}

运行结果

大家自己玩玩看看！挺好玩的 我自己在写博客时候 感觉自己做了个排列组合~~

 

原型模式分为浅复制和深复制

浅复制 —-只是拷贝了基本类型的数据，而引用类型数据，复制后也是会发生引用，我们把这种拷贝叫做“（浅复制）浅拷贝”，换句话说，浅复制仅仅是指向被复制的内存地址，如果原地址中对象被改变了，那么浅复制出来的对象也会相应改变。

深复制 —-在计算机中开辟了一块新的内存地址用于存放复制的对象。