设计模式系列--原型模式

定义

原型模式属于对象的创建模式。通过给出一个原型对象来指明所有创建的对象的类型，然后用复制这个原型对象的办法创建出更多同类型的对象。这就是原型模式的用意。

原型模式的结构

原型模式要求对象实现一个可以“克隆”自身的接口，这样就可以通过复制一个实例对象本身来创建一个新的实例。这样一来，通过原型实例创建新的对象，就不再需要关心这个实例本身的类型，只要实现了克隆自身的方法，就可以通过这个方法来获取新的对象，而无须再去通过new来创建。

定必比较抽象，下面通过一个例子，来介绍原型模式；
首先我们定义一个Person类

public class Person{
    private String name;
    private int age;
    private double height;
    private double weight;

    public Person(){
        
    }

    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 double getHeight() {
        return height;
    }

    public void setHeight(double height) {
        this.height = height;
    }

    public double getWeight() {
        return weight;
    }

    public void setWeight(double weight) {
        this.weight = weight;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", height=" + height +
                ", weight=" + weight +
                '}';
    }
}

要实现原型模式，只需要按照下面的几个步骤去实现即可。

• 实现Cloneable接口

public class Person implements Cloneable{

}

• 重写Object的clone方法

@Override
public Object clone(){
    return null;
}

• 实现clone方法中的拷贝逻辑

@Override
public Object clone(){
    Person person=null;
    try {
        person=(Person)super.clone();
        person.name=this.name;
        person.weight=this.weight;
        person.height=this.height;
        person.age=this.age;
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return person;
}

测试一下

public class Main {
    public static void main(String [] args){
        Person p=new Person();
        p.setAge(18);
        p.setName("张三");
        p.setHeight(178);
        p.setWeight(65);
        System.out.println(p);

        Person p1= (Person) p.clone();
        System.out.println(p1);

        p1.setName("李四");
        System.out.println(p);
        System.out.println(p1);
    }
}

输出结果如下：

Person{name=’张三’, age=18, height=178.0, weight=65.0}
Person{name=’张三’, age=18, height=178.0, weight=65.0}
Person{name=’张三’, age=18, height=178.0, weight=65.0}
Person{name=’李四’, age=18, height=178.0, weight=65.0}

试想一下，两个不同的人，除了姓名不一样，其他三个属性都一样，用原型模式进行拷贝就会显得异常简单，这也是原型模式的应用场景之一。

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。
但是假设Person类里还有一个属性叫兴趣爱好，是一个List集合，就像这样子

private ArrayList hobbies=new ArrayList();

public ArrayList getHobbies() {
    return hobbies;
}

public void setHobbies(ArrayList hobbies) {
    this.hobbies = hobbies;
}

在进行拷贝的时候要格外注意，如果你直接按之前的代码那样拷贝

@Override
public Object clone(){
    Person person=null;
    try {
        person=(Person)super.clone();
        person.name=this.name;
        person.weight=this.weight;
        person.height=this.height;
        person.age=this.age;
//person.hobbies=this.hobbies 这种方式只进行了浅拷贝，也就是只拷贝了引用，最终两个对象指向的引用是同一个，一个发生变化另一个也会发生变换，显然解决方法就是使用深拷贝。
        //person.hobbies=this.hobbies;
person.hobbies=(ArrayList)this.hobbies.clone();

    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return person;
}

其实有时候我们会更多的看到原型模式的另一种写法。

• 在clone函数里调用构造函数，构造函数的入参是该类对象。

@Override
public Object clone(){
    return new Person(this);
}

• 在构造函数中完成拷贝逻辑

public Person(Person person){
    this.name=person.name;
    this.weight=person.weight;
    this.height=person.height;
    this.age=person.age;
    this.hobbies= new ArrayList(hobbies);
}

其实都差不多，只是写法不一样。
现在来挖挖android中的原型模式。
先看Bundle类，该类实现了Cloneable接口

public Object clone() {
    return new Bundle(this);
} 
public Bundle(Bundle b) {
    super(b);

    mHasFds = b.mHasFds;
    mFdsKnown = b.mFdsKnown;
}

然后是Intent类，该类也实现了Cloneable接口

@Override
public Object clone() {
    return new Intent(this);
}
public Intent(Intent o) {
    this.mAction = o.mAction;
    this.mData = o.mData;
    this.mType = o.mType;
    this.mPackage = o.mPackage;
    this.mComponent = o.mComponent;
    this.mFlags = o.mFlags;
    this.mContentUserHint = o.mContentUserHint;
    if (o.mCategories != null) {
        this.mCategories = new ArraySet(o.mCategories);
    }
    if (o.mExtras != null) {
        this.mExtras = new Bundle(o.mExtras);
    }
    if (o.mSourceBounds != null) {
        this.mSourceBounds = new Rect(o.mSourceBounds);
    }
    if (o.mSelector != null) {
        this.mSelector = new Intent(o.mSelector);
    }
    if (o.mClipData != null) {
        this.mClipData = new ClipData(o.mClipData);
    }
}

用法也显得十分简单，一旦我们要用的Intent与现有的一个Intent很多东西都是一样的，那我们就可以直接拷贝现有的Intent，再修改不同的地方，便可以直接使用。

Uri uri = Uri.parse("smsto:10086");    
Intent shareIntent = new Intent(Intent.ACTION_SENDTO, uri);    
shareIntent.putExtra("sms_body", "hello");    

Intent intent = (Intent)shareIntent.clone() ;
startActivity(intent);