重学设计模式（三设计模式-原型模式）

Posted 2022-05-18 穆瑾轩

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了重学设计模式（三设计模式-原型模式）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1、原型模式

1.1、什么是原型模式

定义：原型设计模式是创建模式的一种，因此它提供了一种对象创建机制。它允许用一个已经创建的实例作为原型，通过复制该原型对象来创建一个和原型相同或相似的新对象。
提问：假设你有一个对象，并且想要创建它的一个副本，你会怎么做？

聪明的你很快就会想到克隆，克隆比我们直接去new一个对象要更加优良。Java 中的 Object 类提供了浅克隆的 clone() 方法，具体原型类只要实现 Cloneable 接口就可实现对象的克隆。Cloneable 只是一个标志接口而已，用来标志该类是否有克隆功能，这么设计也是历史的选择。Joshua Bloch认为克隆数组很快，但是java的Cloneable并不是一个完美的设计。

原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆，也叫浅拷贝和深拷贝。

1）浅拷贝：就是尽可能的少复制。它是对“主”对象的拷贝，它不会拷贝“主”对象深层次的可变对象，只做第一层的拷贝。深层次的可变对象会受影响。

2）深拷贝：就是复制一切。深拷贝相比于浅拷贝速度慢并且开销大，但是拷贝前后两个对象互不影响。

使用对象属性的浅拷贝还是深拷贝取决于需求及其设计决策。

//java ArrayList 中就有clone的实现，重写了clone方法，这是一个浅拷贝，也就是ArrayList如果是可变对象，那赋值的也只是引用
public Object clone() 
 try 
     ArrayList<E> v = (ArrayList<E>) super.clone();
     v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
     v.modCount = 0;
     return v;
  catch (CloneNotSupportedException e) 
     // this shouldn't happen, since we are Cloneable
     throw new InternalError();

1.2、模式的优缺点

优点

java提供了对象的clone方法,比直接new一个对象更加优良。比如：比如我们有一个从数据库加载数据的对象。现在我们需要在我们的程序中多次修改这些数据，所以使用new关键字创建对象并再次从数据库中加载所有数据并不是一个好主意。

更方便的处理复杂的对象，获得继承的替代方案。

缺点

克隆深层次引用的复杂对象比较麻烦。

克隆方法位于类的内部，对已有类的改造需要修改代码，违背了开闭原则。

1.3、创建的方式

我们先来看一个案例：在学生时代，我们都梦想着拿各种奖项，每当自己拿到荣誉证书都非常开心。这种证书一般都格式比较固定。比如：

按这种模板来的话，其他信息几乎一致。只有名称需要改动。这时候我们用原型模式是非常方便的。

public class prototypeDemo 

	public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException 
		Diploma dma = new Diploma("张三", "一", "Oracle", "10", "10");
		System.out.println(dma.toString());
		//原型模式，提供一个clone方法，只需要改变名称，其他完全一致！
		Diploma dma2 = (Diploma) dma.clone();
		dma2.setName("李四");
		System.out.println(dma2.toString());
    


//奖状模板
class Diploma implements Cloneable

	String name; //姓名
	String term; //学期
	String school; //学校
	String month; //颁发月份
	String date; //颁发日期
	
	public String getName() 
		return name;
	

	public void setName(String name) 
		this.name = name;
	

	public Diploma(String name,String term,String school,String month,String date)
		this.name = name;
		this.term = term;
		this.school = school;
		this.month = month;
		this.date = date;
	
	
	@Override
	protected Object clone() throws CloneNotSupportedException 
		return (Diploma)super.clone();
	

	@Override
	public String toString() 
		StringBuffer sb = new StringBuffer();
		sb.append(this.name+"_同学:\\n");
		sb.append("          在2020-2021年度第"+this.term+"学期，因平时与同学团结友爱、对学习认\\n");
		sb.append("真努力、对老师尊师守纪，经所有同学与老师的认证，被评为：\\n");
		sb.append("          三好学生\\n");
		sb.append("\\n特发次奖，以兹鼓励\\n");
		sb.append("                "+this.school+"中心学校\\n");
		sb.append("                            "+"           二零二零年"+this.month+"月"+this.date+"日");
		return sb.toString();

案例效果：