原型模式

DAY · 发表于 2019-7-17 16:01:53

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原型模式

卡隆羊问题
现在有一只羊tom。姓名为：tom，年龄为：1，颜色为：白色，请编写程序创建和tom羊属性完全相同的10
只羊
传统方式解决克隆羊问题
1.思路分析
2.看老师代码的演示

public class Sheep{
private String name;
private int age;
private String color;
public Sheep(String name,int age,String color){
this.name = name;
this.age = age;
this.color = color;
}
}
public class Client{
public static void main(String[]args){
Sheep sheep = new Sheep("tom",1,"白色");
Sheep sheep2 = new Sheep(sheep.getName(),sheep.getAge(),sheep.getColor());
}
}

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传统方式的优缺点
1.优点是比较好理解，简单易操作
2.在创建新的对象时，总是需要重新获取原始对象的属性，如果创建的对象比较复杂，效率较低
3.总是需要重新初始化对象，而不是动态地获取对象运行时的状态，不够灵活
4.改进的思路分析
思路：Java中Object类是所有类的根类，Object类提供了一个clone()方法，该方法可以将一个Java对象复制一份，但是
需要实现clone的Java类必须要实现一个接口cloneable，该接口表示该类能够复制且具有复制的能力=>原型模式

原型模式-基本介绍
      1.原型模式是指：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
      2.原型模式是一种创建型设计模式，允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，无需知道如何创建的细节
      3.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，即对象.clone()
      4.形象的理解：孙大圣拔出猴毛，变成其它孙大圣。

public class Sheep implements Cloneable{
private String name;
private int age;
private String color;
public Sheep(String name,int age,String color){
this.name = name;
this.age = age;
this.color = color;
}
//克隆该实例，使用默认的clone方法。
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException{
Sheep sheep = null;
sheep = (Sheep)super.clone();
return sheep;
}
}
public class Client{}
public static void main(String[]args){
Sheep sheep = new Sheep("tom",1,"白色");
Sheep sheep2 = (Sheep)sheep.clone();
}
}

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原型模式在Spring框架中源码分析
1.Spring中原型bean的创建，就是原型模式的应用
2.代码分析+debug源码

public class ProtoType{
public static void main(String[]args){
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
Object bean = applicationContext.getBean("id01");
System.out.println("bean"+bean);
Object bean2 = applicationContext.getBean("id01");
System.out.println("bean2"+bean2);
System.out.println(bean == bean2);//false
}
}

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深入讨论-浅拷贝和深拷贝
      1.对于数据类型是基本数据类型的成员变量，浅拷贝会直接进行值传递，也就是将该属性复制一份给新
      的对象
      2.对于数据类型是引用数据类型的成员变量，比如说成员变量是某个数组、某个类的对象等，那么浅拷贝
      会进行引用传递，也就是只是将该成员变量的引用值（内存地址）复制一份给新的对象，因为实际上两个
      对象的该成员变量都指向同一个实例，在这种情况下，在一个对象中修改该成员变量会影响到另一个对象
      的该成员变量值
      3.前面我们克隆羊就是浅拷贝
      4.浅拷贝是使用默认的clone()方法来实现sheep = (sheep)super.clone();

深拷贝基本介绍
      1.复制对象的所有基本数据类型的成员变量值
      2.为所有引用数据类型的成员变量申请存储空间，并复制每个引用数据类型成员变量所引用的对象，直到该对象
      可达的所有对象，也就是说，对象进行深拷贝要对整个对象进行拷贝
      3.深拷贝实现方式1：重写clone方法来实现深拷贝
      4.深拷贝实现方式2：通过对象序列化实现深拷贝(推荐)

public class DeepCloneableTarget implements Cloneable,Serializable{
private String cloneName;
private String cloneClass;
public DeepCloneableTarget(String cloneName,String cloneClass){
this.cloneName = cloneName;
this.cloneClass = cloneClass;
}
//因为该类的属性，都是String，因此我们这里使用默认的clone完成即可
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException{
return super.clone();
}
}
public class DeepProtoType implements Serializable,Cloneable{
public String name;//String 属性
public DeepCloneableTarget deepCloneableTarget;//引用类型
public DeepProtoType(){}
//深拷贝-方式1 使用clone方法
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException{
Object deep = null;
//完成对基本数据类型（属性）和String的克隆
deep = super.clone();
//对引用类型的属性，进行单独处理
DeepProtoType deepProtoType = (DeepProtoType)deep;
deepProtoType.deepCloneableTarget = (DeepCloneableTarget)deepCloneableTarget.clone();
return deepProtoType;
}
//深拷贝-方式2 通过对象的序列化实现(推荐)
public object deepClone(){
//创建流对象
ByteArrayOutputStream bos = null;
ObjectOutputStream oos = null;
ByteArrayInputStream bis = null;
ObjectInputStream ois = null;
try{
bos = new ByteArrayOutputStream();
oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(this);//当前这个对象以对象六的方式输出
bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
ois = new ObjectInputStream(bis);
DeepProtoType copyObj = (DeepProtoType)ois.readObject();
return copyObj;
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
return null;
}finally{
bos.close();
oos.close()
bis.close();
ois.close();
}
}
}
public class Client{
public static void main(String[]args){
DeepProtoType p =new DeepProtoType();
p.name = "宋江";
p.deepCloneableTarget = new DeepCloneableTarget("大牛","大牛的类");
//方式1完成深拷贝
DeepProtoType p2 = (DeepProtoType)p.clone();
System..out.println(p.name+","+p.deepCloneableTarget.hashCOde());
System..out.println(p2.name+","+p2.deepCloneableTarget.hashCOde());
//
}
}

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原型模式的注意事项和细节
1.创建新的对象比较复杂时，可以利用原型模式简化对象的创建过程，同时也能够提高效率
2.不用重新初始化对象，而是动态地获得对象运行时的状态
3.如果原始对象发生变化(增加或者减少属性)其它克隆对象的也会发生相应的变化，无需修改代码
4.在实现深克隆的时候，可能需要比较复杂的代码
5.缺点：需要为每一个类配备一个克隆方法，这对全新的类来说不是很难，但对已有的类进行改造时
，需要修改其源代码，违背了ocp原则，，这点请同学们注意。

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[学习笔记] 原型模式

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