设计模式（四）原型模式

原型模式：通过new产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式。就是java中的克隆技术，以某个对象为原型，复制出新的对象。显然，新的对象具备原型对象的特点。

优势：效率高（直接克隆，避免了重新执行构造步骤）。

克隆类似于new，但是不同于new。new创建新的对象属性采用的是默认值。克隆出的对象的属性值完全和原型对象相同。并且克隆出的新对象改变不会影响原型对象。然后，再修改克隆对象的值。

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原型模式实现：

Cloneable接口和clone方法。

Prototype模式中实现起来最困难的地方就是内存复制操作，所幸在Java中提供了clone()方法替我们做了绝大部分事情。

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浅复制和深复制：

例：浅复制

 定义一个Sheep类：

package com.ztq.prototype;

import java.util.Date;

public class Sheep implements Cloneable{
    private String sname;
    private Date birthday;
    
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Object obj = super.clone(); //直接调用Object对象的clone()方法
        return obj;
    }

    public String getSname() {
        return sname;
    }

    public void setSname(String sname) {
        this.sname = sname;
    }

    public Date getBirthday() {
        return birthday;
    }

    public void setBirthday(Date birthday) {
        this.birthday = birthday;
    }

    public Sheep(String sname, Date birthday) {
        super();
        this.sname = sname;
        this.birthday = birthday;
    }
    
    public Sheep(){}
}

测试类：

package com.ztq.prototype;

import java.util.Date;

/***
 * 测试原型模式(浅复制)
 * @author ZTQ
 *
 */
public class Client2 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Date date = new Date(123123123123L);
        Sheep s1 = new Sheep("aa", date);
        Sheep s2 = (Sheep)s1.clone();
        
        System.out.println(s1.getBirthday());
        
        date.setTime(234234234L);
        
        System.out.println(s1.getBirthday());
        System.out.println(s2.getBirthday());
    }
}

打印结果：

Mon Nov 26 08:52:03 GMT+08:00 1973
Sun Jan 04 01:03:54 GMT+08:00 1970
Sun Jan 04 01:03:54 GMT+08:00 1970

可见，s2克隆的s1，更改时间后，s2的birthday属性也跟着改变了。

深复制：

将重新的clone方法中添加代码：

@Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Object obj = super.clone(); //直接调用Object对象的clone()方法
        
        //添加如下代码实现深复制
        Sheep s = (Sheep)obj;
        s.birthday = (Date)this.birthday.clone();
        
        return obj;
    }

打印结果：

Mon Nov 26 08:52:03 GMT+08:00 1973
Sun Jan 04 01:03:54 GMT+08:00 1970
Mon Nov 26 08:52:03 GMT+08:00 1973

时间改变后，s2的birthday属性并没有随之改变。

序列化和反序列化实现深复制：

public class Client2 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException, IOException, ClassNotFoundException {
        Date date = new Date(123123123123L);
        Sheep s1 = new Sheep("aa", date);
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s1.getSname());
        System.out.println(s1.getBirthday());
//        Sheep s2 = (Sheep)s1.clone();
//        使用序列化和反序列化实现深复制
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
        oos.writeObject(s1);
        byte[] bytes = bos.toByteArray();
        
        ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bytes);
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
        Sheep s2 = (Sheep)ois.readObject();  //克隆好的对象
        
        date.setTime(234234234L);  
        
        System.out.println(s1.getBirthday());
        System.out.println(s2.getBirthday());
    }

 打印结果：

com.ztq.prototype.Sheep@133c5982
aa
Mon Nov 26 08:52:03 GMT+08:00 1973
Sun Jan 04 01:03:54 GMT+08:00 1970
Mon Nov 26 08:52:03 GMT+08:00 1973

开发中的应用场景：

——原型模式很少单独出现，一般是和工厂方法模式一起出现，通过clone的方法创建一个对象，然后由工厂方法提供给调用者。

　　spring中bean的创建实际就是两种：单例模式和原型模式。（当然，原型模式需要和工厂模式搭配起来）

总结：

创建者模式：都是用来帮助我们创建对象的。

——单例模式：

　　保证一个类只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点。

——工厂模式：

　　简单工厂模式：用来生产同一等级结构中的任意产品。（对于增加新的产品，需要修改已有代码）

　　工厂方法模式：用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持增加任意产品）

　　抽象工厂模式：用来生产不同产品族的全部产品。（对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族）

——建造者模式：

　　分离了对象子组件的单独构造（由Builder来负责）和装配（由Director负责），从而可以构造出复杂的对象。

——原型模式：

　　通过new产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式。