设计模式之原型模式(打卡第四天)

编程入门行业动态更新时间:2024-10-18 20:22:46

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设计模式之原型模式(打卡第四天)

1.原型模式

1.1 什么是原型模式

原型模式是一个创建型的模式。原型二字表明了改模式应该有一个样板实例，用户从这个样板对象中复制一个内部属性一致的对象，这个过程也就是我们称的“克隆”。被复制的实例就是我们所称的“原型”，这个原型是可定制的。原型模式多用于创建复杂的或者构造耗时的实例，因为这种情况下，复制一个已经存在的实例可使程序运行更高效

1.2 原型模式应用场景

类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等，通过原型拷贝避免这些消耗。
通过new产生的一个对象需要非常繁琐的数据准备或者权限，这时可以使用原型模式。
一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用，即保护性拷贝。
例如Spring框架中的多例就是使用原型模式。

1.3 原型模式UML类图

原型模式主要用于对象的复制，它的核心是就是类图中的原型类Prototype。Prototype类需要具备以下两个条件：

实现Cloneable接口。在java语言有一个Cloneable接口，它的作用只有一个，就是在运行时通知虚拟机可以安全地在实现了此接口的类上使用clone方法。在java虚拟机中，只有实现了这个接口的类才可以被拷贝，否则在运行时会抛出CloneNotSupportedException异常。
重写Object类中的clone方法。Java中，所有类的父类都是Object类，Object类中有一个clone方法，作用是返回对象的一个拷贝，但是其作用域protected类型的，一般的类无法调用，因此Prototype类需要将clone方法的作用域修改为public类型。

2.代码示例

package creationtype.prototype;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** @ClassName User* @Author ywj* @Describe* @Date 2020/5/26 14:41*/
public class User implements Cloneable {/*** 用户名*/private String userName;/*** 年龄*/private Integer age;/*** 用户关系*/private ArrayList<String> users = new ArrayList<String>();public void addUser(String user) {this.users.add(user);}@Overridepublic User clone() throws CloneNotSupportedException {User clone = (User) super.clone();return clone;}public void showUser() {System.out.println("********************************");System.out.println("我是" + userName);System.out.println("年龄" + age);if (this.users == null) {return;}for (String user : users) {System.out.println(user);}System.out.println("********************************");}public String getUserName() {return userName;}public void setUserName(String userName) {this.userName = userName;}public Integer getAge() {return age;}public void setAge(Integer age) {this.age = age;}public List<String> getUsers() {return users;}public void setUsers(ArrayList<String> users) {this.users = users;}
}

代码测试：

package creationtype.prototype;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** @ClassName Test* @Author ywj* @Describe* @Date 2020/5/26 16:29*/
public class Test {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {User user = new User();user.setUserName("花花");user.setAge(18);//用户信息关系 集合user.addUser("a");user.addUser("b");user.showUser();//==========================================User clone = user.clone();clone.setUserName("啦啦啦");clone.setAge(18);clone.addUser("ciji");clone.showUser();user.showUser();//浅拷贝   对象内的引用数据类型值是相同的引用地址System.out.println(clone.getUsers() == user.getUsers());}
}

我们可以将拷贝的方法修改一下改为深度拷贝

@Overridepublic User clone() {User clone = null;try {clone = (User) super.clone();clone.users = (ArrayList<String>) this.users.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {e.printStackTrace();}return clone;}

结果为