如何让孩子爱上设计模式 —— 4.原型模式（Prototype Pattern）

标签： 设计模式初涉

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使用场景

简单点说就是克隆对象！适用场景如下：

• 1.当初始化类对象需要消耗非常多资源，或者说要进行繁琐
  的数据准备或者权限，如果想简化创建，可以使用原型模式。
• 2.一个对象提供给其他对象访问，而各个调用者可能都需要
  修改对象的值，可以考虑使用原型模式克隆多个对象供调用者
  使用（保护性拷贝）

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组成部分（三个角色）：

• Prototype —— 声明一个克隆自身的接口，用于约束想要
  克隆自己的类，要求实现定义的克隆方法。
• ConcretePrototype —— 实现Prototype接口的类，这些类
  真正实现克隆自身的相关代码。
• Client —— 客户端用户，调用类

UML类图如下：

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Java中的 == 与 equals 的区别

• ==，如果是对比的基本数据类型(int,long等)，比较存储的值是否相等，
  如果对比的是引用型的变量，比较的是所指向的对象地址是否相等

• equals，不能用于比较基本数据类型，如果没对equals()方法进行
  重写，比较的是指向的对象地址，如果想要比较对象内容，需要自行重写
  方法，做相应的判断！！！！String调equals是可以判断内容是否一样，是
  因为对equals()方法进行了重写，具体自己参见源码！

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克隆必须满足的条件（三个）

• 1.对任何的对象x，都有：x.clone()!=x ，即不是同一对象、
• 2.对任何的对象x，都有：x.clone().getClass==x.getClass()，即对象类型一致
• 3.如果对象obj的equals()方法定义恰当的话，那么obj.clone().equals(obj)
  应当是成立的。(推荐，不强制)

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Java中如何使用：

Prototype原型类(想被克隆的类)实现Cloneable接口，重写clone()方法。
调用：
ConcretePrototype cp1 = new ConcretePrototype();
ConcretePrototype cp2 = (ConcretePrototype)cp1.clone();

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示例代码

通过一个示例代码来学习用法，以及验证一些疑问

1.供引用的类：Money.java

2.实现Cloneable接口的类：Assets.java，核心就是重写clone方法而已

3.调用类：Wealth.java

运行结果：

结果分析得出结论：

• 1.执行克隆方法，不会调用构造方法
• 2.克隆会生成的新的对象变量，指向的却是同一个内存地址！
• 3.克隆前后数据类型一致！
• 4.克隆的时候，类中基本数据类型的属性会新建，但是引用类型的
  只会生成个新的引用变量，引用变量的地址依旧指向同一个内存地址！

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深浅拷贝与实现深拷贝的两种简单套路

上面这种只新建基本类型数据，不新建引用类型数据，称为浅拷贝，
如果连引用类型数据也新建的话，则称为深拷贝。

深拷贝的其中一种实现套路是，引用类型也实现Cloneable接口，然后实现clone方法

比如让Money类也实现Cloneable接口，重写clone方法：

然后Assets类，clone方法那里调这个方法，为money对象赋值：

再运行一遍，运行结果：

好的，结果创建了新的对象，没毛病，另外这种方法实现深拷贝
如果属性的类型也是对象，那么需要一直递归的克隆下去！！
要想深度克隆成功，必须要整个克隆所涉及的对象都要正确实
现克隆方法，如果其中有一个没有正确实现克隆，那么就会导致克隆失败。

这就是深拷贝的其中一种实现套路，还有另一种套路是 序列化，
属性的类型是引用类型的话，需要实现Serializable接口，
然后自己写个方法来在里面完成对象转二进制流与二进制流转
对象的方法，然后返回克隆后的对象！

输出结果和上面一致。

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优缺点

优点：

• 1.简化对象创建过程，当对象创建比较烦琐时，可提高创建效率
• 2.深拷贝可保存对象状态，可将对象拷贝后保存起来，需要的时候恢复

缺点：

• 1.深拷贝时，属性存在引用类型多层嵌套的话，为了实现深克隆，每一层
  对象对应的类都必须支持深克隆，实现起来可能会比较麻烦

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本节代码：

https://github.com/coder-pig/DesignPatternsExample/tree/master/3.Prototype%20Pattern