0x01：原型模式简介
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。大概意思就是：允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，根本无需知道对象创建的细节。其工作原理是通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。其UML类图如下：
主要角色如下：
- Prototype：为原型类，声明一个克隆自身的接口；
- ConcretePrototype：为具体实现类，实现一个克隆自身的操作；
- Client（客户端）只需让一个原型克隆自身，就可以创建一个新的对象。
原型模式主要用于对象的拷贝，其核心是就是类图中的原型类Prototype，其一般是一个java抽象类或是一个接口，定义了具体原型类所需要的实现的方法。
0x02：原型模式的实现
原型类Prototype
public abstract class Prototype { private String name; private String sex; public Prototype() { } public Prototype(String name, String sex) { super(); this.name = name; this.sex = sex; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getSex() { return sex; } public void setSex(String sex) { this.sex = sex; } //声明一个实现克隆自身的方法 public abstract Prototype clone(); }
具体实现类ConcretePrototype
public class ConcretePrototype extends Prototype{ public ConcretePrototype(String name, String sex) { super(name, sex); } @Override public ConcretePrototype clone() { return new ConcretePrototype(this.getName(), this.getSex()); } }
原型模式测试代码
public class Client { public static void main(String[] args) { ConcretePrototype p = new ConcretePrototype("Hello", "gril"); ConcretePrototype c = (ConcretePrototype) p.clone(); System.out.println(c.getName() + ", " + c.getSex()); } }
0x03：JDK中浅拷贝、深拷贝与原型模型
Java赋值是复制对象引用，如果想要得到一个对象的副本，使用赋值操作是无法达到目的的
普通pojo对象Person
public class Person { private String name; private int age; //省略getter setter }
测试代码
public static void main(String[] args) { Person p1 = new Person(); p1.setAge(31); p1.setName("java乐园"); Person p2 = p1; System.out.println(p1==p2);// true }
如果创建一个对象的新的副本，也就是说他们的初始状态完全一样，但以后可以改变各自的状态，而互不影响，就需要用到Java中对象的复制，如原生的clone()方法。如何进行对象克隆呢？
Object对象有个clone()方法，实现了对象中各个属性的复制，但它的可见范围是protected的，所以实体类使用克隆的前提是：
实现Cloneable接口，这是一个标记接口，自身没有任何方法；
覆盖clone()方法，可见性提升为public；
public class Person implements Cloneable{ private String name; private int age; //省略getter setter @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); } }
测试代码
public static void main(String[] args) throws Exception{ Person p1=new Person(); p1.setAge(31); p1.setName("java乐园"); Person p2=(Person) p1.clone(); System.out.println(p1 == p2);//false p2.setName("架构师知音"); System.out.println("p1 = " + p1.getName() + ", " + p1.getAge()); // p1 = java乐园, 31 System.out.println("p2 = " + p2.getName() + ", " + p2.getAge()); //p2 = 架构师知音, 31 }
该测试用例只有两个基本类型的成员变量，测试目的达到。好像没有任何问题？为Person增加一个地址的引用类型成员变量Address
public class Address { private String city; private String street; //省略getter setter }
Person增加Address成员对象
public class Person implements Cloneable{ private String name; private int age; private Address address; //省略 getter setter @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); } }
测试代码
public static void main(String[] args) throws Exception{ Address address=new Address(); address.setStreet("天庭88号"); address.setCity("魔都"); Person p1=new Person(); p1.setAge(31); p1.setName("java乐园"); p1.setAddress(address); Person p2=(Person) p1.clone(); System.out.println(p1 == p2); //false p2.getAddress().setCity("广东"); System.out.println("p1=" + p1.getAddress().getCity()); System.out.println("p2="+ p2.getAddress().getCity()); }
遇到了麻烦，只修改了p2的城市，两个地址城市都变成了“广东”。这个实例是浅拷贝和深拷贝的典型用例。
浅拷贝：被复制对象的所有值属性都含有与原来对象的相同，而所有的对象引用属性仍然指向原来的对象。
深拷贝：在浅拷贝的基础上，所有引用其他对象的变量也进行了clone，并指向被复制过的新对象。
也就是说，一个默认的clone()方法实现机制，仍然是赋值。
如果一个被复制的属性都是基本类型，那么只需要实现当前类的cloneable机制就可以了，此为浅拷贝；如果被复制对象的属性包含其他实体类对象引用，那么这些实体类对象都需要实现Cloneable接口并覆盖clone()方法。对Address做以下修改：
public class Address implements Cloneable { private String city; private String street; //省略 getter setter @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); } }
通过以上案例可以看出通过Cloneable接口并覆盖Object类的clone()方法就很方便的实现了原型模式。
参考：https://www.cnblogs.com/xuanxufeng/p/6558330.html
