一：原型模式的定义
--->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
--->原型模式(Prototype Pattern)的简单程度仅次于单例模式和迭代器模式。正是由于简单,使用的场景才非常地多
--->原型模式的核心是一个clone方法,通过该方法进行对象的拷贝,Java提供了一个Cloneable接口来标示这个对象是可拷贝的,为什么说是“标示”呢?翻开JDK的帮助看看Cloneable是一个方法都没有的,这个接口只是一个标记作用,在JVM中具有这个标记的对象才有可能被拷贝。那怎么才能从“有可能被拷贝”转换为“可以被拷贝”呢?方法是覆盖clone()方法,是的,你没有看错是重写clone()方法,看看我们上面Mail类中的clone方法.该方法重写了Object对象的方法
二：原型模式的优点
● 性能优良
---> 原型模式是在内存二进制流的拷贝,要比直接new一个对象性能好很多,特别是要在一个循环体内产生大量的对象时,原型模式可以更好地体现其优点。
● 逃避构造函数的约束
--->这既是它的优点也是缺点,直接在内存中拷贝,构造函数是不会执行的(参见13.4节)。优点就是减少了约束,缺点也是减少了约束,需要大家在实际应用时考虑。
三：原型模式的应用场景
● 资源优化场景
--->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。
● 性能和安全要求的场景
--->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。
● 一个对象多个修改者的场景
--->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。
--->在实际项目中,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。原型模式已经与Java融为一体,大家可以随手拿来使用。
四：原型模式的注意事项
---> 构造函数不会被执行
--->注意浅拷贝。你可能会比较奇怪,为什么在Mail那个类中就可以使用String类型,而不会产生由浅拷贝带来的问题呢?内部的数组和引用对象才不拷贝,其他的原始类型比如int、long、char等都会被拷贝,但是对于String类型,Java就希望你把它认为是基本类型,它是没有clone方法的,处理机制也比较特殊,通过字符串池(stringpool)在需要的时候才在内存中创建新的字符串,读者在使用的时候就把String当做基本类使用即可。
--->使用原型模式时,引用的成员变量必须满足两个条件才不会被拷贝:一是类的成员变量,而不是方法内变量;二是必须是一个可变的引用对象,而不是一个原始类型或不可变对象。
--->深拷贝还有一种实现方式就是通过自己写二进制流来操作对象,然后实现对象的深拷贝,这个大家有时间自己实现一下
--->深拷贝和浅拷贝建议不要混合使用,特别是在涉及类的继承时,父类有多个引用的情况就非常复杂,建议的方案是深拷贝和浅拷贝分开实现。
五：clone和fianl两个冤家
--->你要实现深拷贝的梦想在final关键字的威胁下破灭了,路总是有的,我们来想想怎么修改这个方法:删除掉final关键字,这是最便捷、安全、快速的方式
--->你要使用clone方法,在类的成员变量上就不要增加final关键字。
六：原型模式最佳实践
--->可以这样理解:一个对象的产生可以不由零起步,直接从一个已经具备一定雏形的对象克隆,然后再修改为生产需要的对象。也就是说,产生一个人,可以不从1岁长到2岁,再到3岁......也可以直接找一个人,从其身上获得DNA,然后克隆一个,直接修改一下就是30岁了!我们讲的原型模式也就是这样的功能
七：原型模式例子
【1】原型模式的模板
1 package com.yeepay.sxf.template8; 2 /** 3 * 邮件 4 * @author sxf 5 * 6 * 原型模式：（1）实现Cloneable接口 7 * （2）重写Object的clone方法 8 */ 9 public class Mail implements Cloneable{ 10 11 private String name; 12 13 private String context; 14 15 private String title; 16 17 private String address; 18 19 20 public Mail(String name, String context, String title, String address) { 21 super(); 22 this.name = name; 23 this.context = context; 24 this.title = title; 25 this.address = address; 26 } 27 28 29 /** 30 * 克隆方法 31 */ 32 @Override 33 protected Mail clone() throws CloneNotSupportedException { 34 Mail mail1=null; 35 mail1=(Mail) super.clone(); 36 return mail1; 37 } 38 39 40 public String getName() { 41 return name; 42 } 43 44 public void setName(String name) { 45 this.name = name; 46 } 47 48 public String getContext() { 49 return context; 50 } 51 52 public void setContext(String context) { 53 this.context = context; 54 } 55 56 public String getTitle() { 57 return title; 58 } 59 60 public void setTitle(String title) { 61 this.title = title; 62 } 63 64 public String getAddress() { 65 return address; 66 } 67 68 public void setAddress(String address) { 69 this.address = address; 70 } 71 72 73 }
【2】浅拷贝
1 package com.yeepay.sxf.template8; 2 3 import java.util.ArrayList; 4 import java.util.List; 5 6 7 8 /** 9 * 浅拷贝 10 * @author sxf 11 * （1）JVM做了一个偷懒的拷贝动作,Object类提供的方法clone只是拷贝本对象,其对象内部的数组、引用对象等都不拷贝,还是指向原生对象 12 的内部元素地址,这种拷贝就叫做浅拷贝 13 *（2）非常不安全 14 * 15 */ 16 public class Thing implements Cloneable { 17 18 private List<String> list=new ArrayList<String>(); 19 20 21 @Override 22 protected Thing clone() throws CloneNotSupportedException { 23 Thing thing=null; 24 thing=(Thing) super.clone(); 25 return thing; 26 } 27 28 public List<String> getList() { 29 return list; 30 } 31 32 public void setList(String a) { 33 this.list.add(a); 34 } 35 36 37 }
【3】深拷贝
1 package com.yeepay.sxf.template8; 2 3 import java.util.ArrayList; 4 import java.util.List; 5 /** 6 * 深层次拷贝 7 * （1）深拷贝还有一种实现方式就是通过自己写二进制流来操作对象,然后实现对象的深拷贝,这个大家有时间自己实现一下 8 * （2）深拷贝和浅拷贝建议不要混合使用,特别是在涉及类的继承时,父类有多个引用的情况就非常复杂,建议的方案是深拷贝和浅拷贝分开实现。 9 * @author sxf 10 * 11 */ 12 public class Thing2 implements Cloneable { 13 private ArrayList<String> list=new ArrayList<String>(); 14 15 16 @Override 17 protected Thing2 clone() throws CloneNotSupportedException { 18 Thing2 thing2=null; 19 thing2=(Thing2) super.clone(); 20 thing2.list=(ArrayList<String>) this.list.clone(); 21 return thing2; 22 } 23 24 public List<String> getList() { 25 return list; 26 } 27 28 public void setList(String a) { 29 this.list.add(a); 30 } 31 32 }
【4】客户端测试
1 package com.yeepay.sxf.template8; 2 3 import java.util.List; 4 5 6 public class ClientTest { 7 8 public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { 9 //test01(); 10 //test02(); 11 test03(); 12 } 13 14 /** 15 * 原型模式：模板测试 16 * @throws CloneNotSupportedException 17 */ 18 public static void test01() throws CloneNotSupportedException{ 19 Mail mail=new Mail("sxf", "go smx", "emailtosxf", "sxf@163.com");//ClientTest.main()com.yeepay.sxf.template8.Mail@2a5330 20 System.out.println("ClientTest.main()"+mail.toString()); 21 Mail mail2=mail.clone(); 22 System.out.println("ClientTest.main()"+mail2.toString());//ClientTest.main()com.yeepay.sxf.template8.Mail@18872380 23 24 } 25 /** 26 * 原型模式：浅拷贝 27 * @throws CloneNotSupportedException 28 */ 29 public static void test02() throws CloneNotSupportedException{ 30 Thing thing1=new Thing(); 31 thing1.setList("小李"); 32 Thing thing2=thing1.clone(); 33 thing1.setList("小张"); 34 List<String> t=thing1.getList(); 35 List<String> t2=thing2.getList(); 36 for (int i = 0; i < t.size(); i++) { 37 System.out.println("ClientTest.test02(t==>)"+t.get(i)); 38 } 39 for (int i = 0; i < t2.size(); i++) { 40 System.out.println("ClientTest.test02(t2==>)"+t2.get(i)); 41 } 42 //ClientTest.test02(t==>)小李 43 //ClientTest.test02(t==>)小张 44 //ClientTest.test02(t2==>)小李 45 //ClientTest.test02(t2==>)小张 46 } 47 48 /** 49 * 原型模式：深拷贝 50 * @throws CloneNotSupportedException 51 */ 52 public static void test03() throws CloneNotSupportedException{ 53 Thing2 thing2a=new Thing2(); 54 thing2a.setList("小李"); 55 Thing2 thing2b=thing2a.clone(); 56 thing2a.setList("小张"); 57 List<String> t=thing2a.getList(); 58 List<String> t2=thing2b.getList(); 59 for (int i = 0; i < t.size(); i++) { 60 System.out.println("ClientTest.test02(t==>)"+t.get(i)); 61 } 62 for (int i = 0; i < t2.size(); i++) { 63 System.out.println("ClientTest.test02(t2==>)"+t2.get(i)); 64 } 65 //ClientTest.test02(t==>)小李 66 //ClientTest.test02(t==>)小张 67 //ClientTest.test02(t2==>)小李 68 } 69 }
