设计模式之原型模式

      在这篇博客里面，笔者想要跟大家分享一款比较简单的设计模式-原型模式，说实话刚刚看到这个名字的时候，笔者也很奇怪到底什么才是原型模式呢？是不是提前设计好一个模板，然后按照模板去生产新的对象呢？其实这种理解已经很接近原型模式的定义了，但是在java里面对于这种模式的支持已经很到位了，说白了就是clone，但是这里面还有一些小知识需要注意。

      我们还是先来看看原型模式的准确定义：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。光这么说大家肯定会觉得很抽象，下面就让我们来看个具体的例子吧！话说很久很久以前还没有人，只有神的时候，一天女蜗娘娘突然有个想法：要不就造些人来玩玩。于是乎，我们炎黄华夏名族就诞生了，在以后的几千年的岁月里，繁荣发展。那么如果用原型模式来描述这个场景，该如何实现呢？首先我们需要定义出一个女蜗类，代码如下：

public class NvWo {
	public People makePeople() {
		return new People();
	}
}

　　在女娲娘娘造出一批又一批人之后，我们人类就开始学会了自我繁殖后代。每一个子女都会从父母那里遗传DNA，既有父母的模样，但是还会有一定的差异。这个时候，如果我们想要准确模拟这个相似性，以及差异性的话，让我们来看看People类的实现：

public class People implements Cloneable {
	@Override
	protected People clone() throws CloneNotSupportedException {
		People people=null;
		people=(People)super.clone();
		return people;
	}
}

　　上面的代码很简单，笔者只是实现了Cloneable接口让People实现自我繁殖。下面让我们再来进一步思考，每个人都会有自己特有的一些属性吧！比如性别、年龄、出生年月等，下面我们先来建一个实体类模拟出这些属性，代码如下：

public class PeopleInfo {

	public String Sex;
	public int Age;
	public Date birday;
}

　　好了，属性特征定义出来了，怎么嵌入到每个人里面呢？通过构造函数嵌入吗？这里就有一个很关键的知识点：当我们进行clone操作的时候，构造函数是不会执行的，因为clone操作是从内存中以二进制流的方式进行拷贝的。比如下面的代码：

public class People implements Cloneable {
	private PeopleInfo peopleInfo=null;
	
	public People(){
		peopleInfo=new PeopleInfo();
	}
	
	@Override
	protected People clone() throws CloneNotSupportedException {
		People people=null;
		people=(People)super.clone();
		return people;
	}
}

　　同时上面代码还有一个致命的问题，就是当我们调用People类里面的Clone方法之后，People类里面peopleInfo变量对象有没有被拷贝呢？答案是否定的，因为上面代码我们实现的只是一种浅拷贝，调用的只是Object对象里面的Clone方法。这就牵涉到浅拷贝和深拷贝的区别问题，当我们实现浅拷贝的时候，里面的非基本类型变量是不会被拷贝的。而深拷贝呢？让我们来改造一下上面的代码，让其实现深拷贝：

public class People implements Cloneable {
	private PeopleInfo peopleInfo;
	
	@Override
	protected People clone() throws CloneNotSupportedException {
		People people=null;
		people=(People)super.clone();
		this.peopleInfo=(PeopleInfo)this.peopleInfo.clone();
		return people;
	}
}

public class PeopleInfo implements Cloneable {

	public String Sex;
	public int Age;
	public Date birday;
	@Override
	protected PeopleInfo clone() throws CloneNotSupportedException {
		PeopleInfo peopleInfo=(PeopleInfo)super.clone();
		return peopleInfo;
	}
}

　　通过上面的代码，你会发现当我们clone一个People对象之后，修改PeopleInfo属性就不会影响其他People了，因为它们都是各自独立的。最后我们再来看看原型模式的优点，一个是性能良好：因为原型模式是通过clone，而clone又是通过内存二进制流拷贝的，所以相较于new对象性能好很多；另一个就是能够逃避构造函数约束：前面我们也提过clone的时候，构造函数是不执行的。

      好了，今天的博客就到这里，see you!