本篇內(nèi)容介紹了“Java原型設(shè)計(jì)模式是什么”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過(guò)程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

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原型模式

原型模式

1、原型模式(Prototype模式)是指：用原型實(shí)例指定創(chuàng)建對(duì)象的種類，并且通過(guò)拷貝這些原型，創(chuàng)建新的對(duì)象（復(fù)制，粘貼，克隆的意思,盡量避免new的方式）

2、原型模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，允許一個(gè)對(duì)象再創(chuàng)建另外一個(gè)可定制的對(duì)象，無(wú)需知道如何創(chuàng)建的細(xì)節(jié)

3、工作原理是：通過(guò)將一個(gè)原型對(duì)象傳給那個(gè)要發(fā)動(dòng)創(chuàng)建的對(duì)象，這個(gè)要發(fā)動(dòng)創(chuàng)建的對(duì)象通過(guò)請(qǐng)求原型對(duì)象拷貝它們自己來(lái)實(shí)施創(chuàng)建，即 對(duì)象.clone()

這個(gè)原型模式我是想了一天，都沒(méi)有想到實(shí)際開(kāi)發(fā)怎么能用到它，看了很多博客說(shuō)是Spring創(chuàng)建bean的時(shí)候能用到它，在看源碼的時(shí)候，好多注解式框架就可以看到

怎么實(shí)現(xiàn)原型模式呢？

• 1、Prototype : 原型類，聲明一個(gè)克隆自己的接口

• 2、ConcretePrototype: 具體的原型類, 實(shí)現(xiàn) Cloneable 接口，實(shí)現(xiàn)克隆操作，在 JAVA 繼承 Cloneable，重寫(xiě) clone()，實(shí)現(xiàn)一個(gè)克隆自己的操作

• 3、Client: 讓一個(gè)原型對(duì)象克隆自己，從而創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象(屬性一樣)

原型模式：淺拷貝和深拷貝

1、對(duì)于數(shù)據(jù)類型是基本數(shù)據(jù)類型的成員變量，淺拷貝會(huì)直接進(jìn)行值傳遞，也就是將該屬性值復(fù)制一份給新的對(duì)象。

2、對(duì)于數(shù)據(jù)類型是引用數(shù)據(jù)類型的成員變量，比如說(shuō)成員變量是某個(gè)數(shù)組、某個(gè)類的對(duì)象等，那么淺拷貝會(huì)進(jìn)行引用傳遞，也就是只是將該成員變量的引用值（內(nèi)存地址）復(fù)制一份給新的對(duì)象。因?yàn)閷?shí)際上兩個(gè)對(duì)象的該成員變量都指向同一個(gè)實(shí)例。在這種情況下，在一個(gè)對(duì)象中修改該成員變量會(huì)影響到另一個(gè)對(duì)象的該成員變量值，從而達(dá)不到我們的需求

舉個(gè)例子

諸葛上學(xué)的時(shí)候絕對(duì)是個(gè)學(xué)渣：每天都不寫(xiě)作業(yè)，每天早讀下來(lái)老師都要檢查作業(yè)，所以諸葛從來(lái)早讀不讀書(shū)，和班花班長(zhǎng)學(xué)習(xí)委員關(guān)系搞好，每天都來(lái)抄他們的作業(yè)，完成一個(gè)復(fù)制的過(guò)程，那么問(wèn)題來(lái)了，每個(gè)班不止有一個(gè)學(xué)渣，學(xué)渣有那種憨憨學(xué)渣和聰明學(xué)渣，而諸葛就是那種聰明點(diǎn)的學(xué)渣

憨憨學(xué)渣：抄作業(yè)不管三七二十一，拿著就抄，等老師檢查的時(shí)候，老師就會(huì)發(fā)現(xiàn)這叼毛玩意的作業(yè)怎么和班花的作業(yè)一樣，不用想了，在老師眼里，肯定是憨憨學(xué)渣抄別人的（淺拷貝）

聰明一點(diǎn)的學(xué)渣：抄作業(yè)要有竅門(mén)，不能讓老師發(fā)現(xiàn)，就做點(diǎn)手腳，答案是一樣的都是同一個(gè)對(duì)象，過(guò)程稍微改點(diǎn)，一種題的解法是有很多種方法的（深拷貝）

使用淺拷貝完成創(chuàng)建對(duì)象（實(shí)際開(kāi)發(fā)肯定不要用）

• 創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象

  public class Sheep implements Cloneable {
  	private String name;
  	private int age;
  	private String color;
  	private String address = "蒙古羊";
  	public Sheep friend; //是對(duì)象, 克隆是會(huì)如何處理
  	public Sheep(String name, int age, String color) {
  		super();
  		this.name = name;
  		this.age = age;
  		this.color = color;
  	}
  	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;
  	}
  	public String getColor() {
  		return color;
  	}
  	public void setColor(String color) {
  		this.color = color;
  	}
  	@Override
  	public String toString() {
  		return "Sheep [name=" + name + ", age=" + age + ", color=" + color + ", address=" + address + "]";
  	}
  	//克隆該實(shí)例，使用默認(rèn)的clone方法來(lái)完成
  	@Override
  	protected Object clone()  {
  		Sheep sheep = null;
  		try {
  			sheep = (Sheep)super.clone();
  		} catch (Exception e) {
  			System.out.println(e.getMessage());
  		}
  		return sheep;
  	}
  }

• 測(cè)試淺拷貝

  public class Client {
  
  	public static void main(String[] args) {
  		System.out.println("原型模式完成對(duì)象的創(chuàng)建");
  		// TODO Auto-generated method stub
  		Sheep sheep = new Sheep("tom", 1, "白色");
  		
  		sheep.friend = new Sheep("jack", 2, "黑色");
  		// 更新一個(gè)屬性，發(fā)現(xiàn)復(fù)制克隆的對(duì)象屬性都變了
  		sheep.setAge(2);
  		
  		Sheep sheep2 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
  		Sheep sheep3 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
  		Sheep sheep4 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
  		Sheep sheep5 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
  		
  		System.out.println("sheep2 =" + sheep2 + "sheep2.friend=" + sheep2.friend.hashCode());
  		System.out.println("sheep3 =" + sheep3 + "sheep3.friend=" + sheep3.friend.hashCode());
  		System.out.println("sheep4 =" + sheep4 + "sheep4.friend=" + sheep4.friend.hashCode());
  		System.out.println("sheep5 =" + sheep5 + "sheep5.friend=" + sheep5.friend.hashCode());
  	}
  
  }

• 輸出

  原型模式完成對(duì)象的創(chuàng)建
  sheep2 =Sheep [name=tom, age=2, color=白色, address=蒙古羊]sheep2.friend=312714112  
  sheep3 =Sheep [name=tom, age=2, color=白色, address=蒙古羊]sheep3.friend=312714112
  sheep4 =Sheep [name=tom, age=2, color=白色, address=蒙古羊]sheep4.friend=312714112
  sheep5 =Sheep [name=tom, age=2, color=白色, address=蒙古羊]sheep5.friend=312714112
  
  這種方式隨意一個(gè)對(duì)象更改屬性，其他克隆的對(duì)象的屬性都將改變

使用深拷貝完成創(chuàng)建對(duì)象

1、復(fù)制對(duì)象的所有基本數(shù)據(jù)類型的成員變量值

2、為所有引用數(shù)據(jù)類型的成員變量申請(qǐng)存儲(chǔ)空間，并復(fù)制每個(gè)引用數(shù)據(jù)類型成員變量所引用的對(duì)象，直到該對(duì)象可達(dá)的所有對(duì)象。也就是說(shuō)，對(duì)象進(jìn)行深拷貝要對(duì)整個(gè)對(duì)象進(jìn)行拷貝

3、深拷貝實(shí)現(xiàn)方式

1：重寫(xiě)clone方法來(lái)實(shí)現(xiàn)深拷貝

2：通過(guò)對(duì)象序列化實(shí)現(xiàn)深拷貝(推薦)

• 創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象

  public class DeepProtoType implements Serializable, Cloneable{
  	
  	/**  
  	 * @Fields serialVersionUID : TODO(描述)
  	 * @author wangmeng
  	 * @date 2021年5月13日 
  	 */ 
  	private static final long serialVersionUID = 1L;
  	
  	public String name; //String 屬性
  	
  	public DeepCloneableTarget deepCloneableTarget;// 引用類型
  	
  	public DeepProtoType() {
  		super();
  	}
  	//深拷貝 - 方式 1 使用clone 方法
  	@Override
  	protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
  		
  		Object deep = null;
  		//這里完成對(duì)基本數(shù)據(jù)類型(屬性)和String的克隆
  		deep = super.clone(); 
  		//對(duì)引用類型的屬性，進(jìn)行單獨(dú)處理
  		DeepProtoType deepProtoType = (DeepProtoType)deep;
  		deepProtoType.deepCloneableTarget  = (DeepCloneableTarget)deepCloneableTarget.clone();
  		
  		// TODO Auto-generated method stub
  		return deepProtoType;
  	}
  	
  	//深拷貝 - 方式2 通過(guò)對(duì)象的序列化實(shí)現(xiàn) (推薦)
  	
  	public Object deepClone() {
  		
  		//創(chuàng)建流對(duì)象
  		ByteArrayOutputStream bos = null;
  		ObjectOutputStream oos = null;
  		ByteArrayInputStream bis = null;
  		ObjectInputStream ois = null;
  		
  		try {
  			
  			//序列化
  			bos = new ByteArrayOutputStream();
  			oos = new ObjectOutputStream(bos);
  			oos.writeObject(this); //當(dāng)前這個(gè)對(duì)象以對(duì)象流的方式輸出
  			
  			//反序列化
  			bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
  			ois = new ObjectInputStream(bis);
  			DeepProtoType copyObj = (DeepProtoType)ois.readObject();
  			
  			return copyObj;
  			
  		} catch (Exception e) {
  			// TODO: handle exception
  			e.printStackTrace();
  			return null;
  		} finally {
  			//關(guān)閉流
  			try {
  				bos.close();
  				oos.close();
  				bis.close();
  				ois.close();
  			} catch (Exception e2) {
  				// TODO: handle exception
  				System.out.println(e2.getMessage());
  			}
  		}
  		
  	}	
  }
  
  public class DeepCloneableTarget implements Serializable, Cloneable {
  	
  	/**
  	 * 
  	 */
  	private static final long serialVersionUID = 1L;
  
  	private String cloneName;
  
  	private String cloneClass;
  
  	//構(gòu)造器
  	public DeepCloneableTarget(String cloneName, String cloneClass) {
  		this.cloneName = cloneName;
  		this.cloneClass = cloneClass;
  	}
  
  	//因?yàn)樵擃惖膶傩?，都是String , 因此我們這里使用默認(rèn)的clone完成即可
  	@Override
  	protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
  		return super.clone();
  	}
  }

• 測(cè)試

  public class Client {
  
  	public static void main(String[] args) throws Exception {
  		
  		DeepProtoType p = new DeepProtoType();
  		p.name = "諸葛孔暗";
  		p.deepCloneableTarget = new DeepCloneableTarget("大牛", "小牛");
  		
  		//方式1 完成深拷貝
  		
  		DeepProtoType p2 = (DeepProtoType) p.clone();
  		p2.name="wangmeng";
  		System.out.println("p.name=" + p.name + "   p.deepCloneableTarget=" + p.deepCloneableTarget.hashCode());
  		System.out.println("p2.name=" + p2.name + "  p2.deepCloneableTarget=" + p2.deepCloneableTarget.hashCode());
  	
  		//方式2 完成深拷貝
  		DeepProtoType p3 = (DeepProtoType) p.deepClone();
  		p3.name="zhugekongan";
  		
  		System.out.println("p3.name=" + p3.name + "   p3.deepCloneableTarget=" + p3.deepCloneableTarget.hashCode());
  	
  	}
  }

• 輸出：

  p.name=諸葛孔暗   p.deepCloneableTarget=705927765
  p2.name=wangmeng  p2.deepCloneableTarget=366712642
  p3.name=zhugekongan   p3.deepCloneableTarget=356573597
      
   從而達(dá)到我們的復(fù)制對(duì)象并改變對(duì)象屬性的需求

總結(jié)原型模式的注意事項(xiàng)和細(xì)節(jié)

• 1、創(chuàng)建新的對(duì)象比較復(fù)雜時(shí)，可以利用原型模式簡(jiǎn)化對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程，同時(shí)也能夠提高效率

• 2、不用重新初始化對(duì)象，而是動(dòng)態(tài)地獲得對(duì)象運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)3) 如果原始對(duì)象發(fā)生變化(增加或者減少屬性)，其它克隆對(duì)象的也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，無(wú)需修改代碼

• 4、在實(shí)現(xiàn)深克隆的時(shí)候可能需要比較復(fù)雜的代碼

• 5、缺點(diǎn)：需要為每一個(gè)類配備一個(gè)克隆方法，這對(duì)全新的類來(lái)說(shuō)不是很難，但對(duì)已有的類進(jìn)行改造時(shí)，需要修改其源代碼，違背了ocp原則，這點(diǎn)請(qǐng)同學(xué)們注意.

“Java原型設(shè)計(jì)模式是什么”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！