大白話 設計模式之原型模式

定義

原型模式:用原型實例指定創建對象的種類，並且通過複製這些原型創建新的對象。

從定義來看,我覺得最重要的一個詞就是複製,所謂原型模式,你可以把它理解成對象的複製粘貼.

適用於比較複雜的對象,比如說你new一個對象,要傳十個參數(A a =new A(1,2,3,4,5,6,7,8,9,0)),那麼這種情況下,再建一個A的實例,是不是又得傳這麼多參數,如果A提供一個clone方法,複製一個A對象給你(
A A1 = a.clone());是不是方便多了呢?

接下來我們看看如何實現一個原型模式,原型模式需要原型類實現Cloneable介面,並且重寫clone方法:

public class Prototype implements Cloneable {

String desc = "啦啦啦啦";

public Prototype clone() {
    try {
        return (Prototype) super.clone();
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    return null;
}
}

在clone方法里.super.clone()調用的是父類Object的clone方法,我們看一下Object的源碼

 protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

這說明這個方法的實現不是java寫的,是用其他語言來實現的,是直接從記憶體中複製對象的

我們來做一個測試:

 public static void main(String[] args) {
    //新建一個對象實例,列印desc屬性值
    Prototype prototype = new Prototype();
    System.out.println(prototype.desc);
    //複製一個對象實例,列印屬性值
    Prototype prototype1  = prototype.clone();
    System.out.println(prototype1.desc);
    
    //比較這兩個對象是同一個對象嗎?
    System.out.println(prototype==prototype1);
}

結果如下:

啦啦啦啦
啦啦啦啦
false

這說明瞭prototype1對象是prototype的一個副本,他們並不是同一個對象.

原型模式有兩種複製方式,一種是淺複製,一種是深複製,我們上面的例子中,其實是一種淺複製,那什麼是淺複製呢?

淺複製就是系統只會為我們自動複製對象的基本類型成員變數(八種基本類型int,long等)和String類型的成員變數.

那麼如果我們的類里有一個List類型的變數呢?那我們就需要重新改變一下我們的clone方法:

public class Prototype implements Cloneable,Serializable {

List list = new ArrayList();

String desc = "啦啦啦啦";

public Prototype clone() {

    try {
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
        oos.writeObject(this);
        ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
        return (Prototype) ois.readObject();
    } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }


    return null;
}
}

把對象寫道流里的過程是串列化(Serilization)過程;把對象從流中讀出來是並行化(Deserialization)過程. 寫在流里的是對象的一個拷貝,然後再從流里讀出來重建對象.這樣就複製了所有的變數.