【设计模式】原型模式 ( 概念简介 | 使用场景 | 优缺点 | 基本用法 )

protected Object clone() throws CloneNotSupportedException{}

① 代码实现 : Student 类实现 Cloneable 接口 , 重写了 clone() 方法 , 直接调用父类的 clone() 方法 ;
② 地址打印 : 注意 toString 中调用到了父类的打印方法 , super.toString() , 该方法打印 类名@地址 信息 , 可以帮助我们通过内存地址信息 , 看到是否真正的创建了一个新的实例对象 ;
package kim.hsl.design.prototype;
/**
 * 原型模式实现流程 : 使用 clone 方法实现原型模式
 * 1 . 类继承 Cloneable 接口
 * 2 . 实现 protected Object clone() 方法
 */
public class Student implements Cloneable {
    private String name;
    private int age;
    public Student() {
        System.out.println("调用 Student 默认构造函数");
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        System.out.println("调用 Student clone 方法");
        return super.clone();
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", " + super.toString() +
                '}';
    }
}

① 创建一个原型对象 : 首先使用构造函数 , 创建一个原型对象 newStudent , 之后的对象都是根据该原型对象 clone 创建的 ;
② 使用原型模式创建对象 : 循环中 , 通过调用原型对象 newStudent 的 clone() 方法 , 创建一个新的对象 ;
③ 性能分析 : 使用 clone 方法创建对象 , 比直接使用 new 构造函数方法开销更小 , 性能更高 , 如果要创建大量该对象示例 , 建议使用原型模式 , 使用 clone() 方法大量创建该对象 ;
package kim.hsl.design.prototype;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //测试使用 clone 方法实现的原型模式 , 使用原型模式创建 10 个对象
            Student newStudent = new Student();
            /*
                需求声明 : 此时要创建 10 个 Student 对象
                         依次调用一个创建好的 Student 对象的 clone 方法 10 次
                         即可创建 10 个不同的对象
                适用场景 : 这是频繁创建大量的对象 , 该场景下适合使用原型模式
             */
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                // 1 . 使用 clone 方法创建对象
                Student student = (Student) newStudent.clone();
                // 2 . 设置克隆出的对象参数
                student.setName("Tom" + i);
                student.setAge(10 + i);
                System.out.println(student);
            }
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            //捕获 clone 方法可能产生的异常
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

调用 Student 默认构造函数
Student clone 方法
注册学生信息 : Student{name='Tom0', age=10, kim.hsl.design.prototype.Student@1b6d3586}
Student clone 方法
注册学生信息 : Student{name='Tom1', age=11, kim.hsl.design.prototype.Student@4554617c}
Student clone 方法
注册学生信息 : Student{name='Tom2', age=12, kim.hsl.design.prototype.Student@74a14482}
Student clone 方法
注册学生信息 : Student{name='Tom3', age=13, kim.hsl.design.prototype.Student@1540e19d}
Student clone 方法
注册学生信息 : Student{name='Tom4', age=14, kim.hsl.design.prototype.Student@677327b6}
Student clone 方法
注册学生信息 : Student{name='Tom5', age=15, kim.hsl.design.prototype.Student@14ae5a5}
Student clone 方法
注册学生信息 : Student{name='Tom6', age=16, kim.hsl.design.prototype.Student@7f31245a}
Student clone 方法
注册学生信息 : Student{name='Tom7', age=17, kim.hsl.design.prototype.Student@6d6f6e28}
Student clone 方法
注册学生信息 : Student{name='Tom8', age=18, kim.hsl.design.prototype.Student@135fbaa4}
Student clone 方法
注册学生信息 : Student{name='Tom9', age=19, kim.hsl.design.prototype.Student@45ee12a7}