【Java设计模式】简单学原型模式——变个唐僧看一看

目录

 

说明

目标

实现方式

应用场景

注意事项

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说明

1. 五大创建型模式之一，其他还有抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、工厂模式。

2. 原型模式（Prototype Pattern）：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。

3. 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。

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目标

1. 深拷贝

2. 浅拷贝（引用类型不自创空间另行储存）

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实现方式

在《西游记》中，猪八戒的变身法术，并没有孙悟空那般厉害。让他们变身唐僧，我们可以将猪八戒变身看成深拷贝（只复制一次，不随唐僧变化而变化），而孙悟空的变身看成浅拷贝（不仅外貌相似，同时随唐僧变化而变化）。UML和代码：

/**
 * 原型模式
 *
 * @author ZRH
 * @version 1.0.0
 * @date 2020/7/27
 */
public class PrototypeTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 定义唐僧
        ArrayList skillList = new ArrayList<>();
        skillList.add("喊话技能：悟空救命");
        TangMonk tangMonk = new TangMonk("唐僧", skillList);

        ZhuBaJie zhuBaJie = new ZhuBaJie(tangMonk);
        // 猪八戒的变身，深拷贝(推荐)
        TangMonk tangMonkCopyByZhuBaJie = zhuBaJie.deepClone().getTangMonk();

        SunWuKong sunWuKong = new SunWuKong(tangMonk);
        // 孙悟空的变身，浅拷贝(会受引用类型变化的影响)
        TangMonk tangMonkCopyBySunWuKong = (TangMonk) tangMonk.clone();


        System.out.println("真正的唐僧：" + tangMonk);
        System.out.println("孙悟空变的唐僧：" + tangMonkCopyBySunWuKong);
        System.out.println("猪八戒变的唐僧：" + tangMonkCopyByZhuBaJie);
        System.out.println("================");
        tangMonk.getSkillList().add("嘴遁：紧箍咒");
        System.out.println("真正的唐僧：" + tangMonk);
        System.out.println("孙悟空变的唐僧：" + tangMonkCopyBySunWuKong);
        System.out.println("猪八戒变的唐僧：" + tangMonkCopyByZhuBaJie);


    }


}

/**
 * 唐僧
 * 

 *
 * @author ZRH
 * @version 1.0.0
 * @date 2020-07-21
 */
class TangMonk implements Serializable, Cloneable {

    /**
     *
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private String name;

    /**
     * 唐僧技能
     */
    private ArrayList skillList;

    public TangMonk(String name, ArrayList skillList) {
        this.name = name;
        this.skillList = skillList;
    }

    public ArrayList getSkillList() {
        return skillList;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "唐僧，姓名：" + name + ", 技能：" + Arrays.toString(skillList.toArray());
    }
}

/**
 * 猪八戒（深拷贝，不会因为唐僧技能变化而变化）
 * 

 *
 * @author ZRH
 * @version 1.0.0
 * @date 2020-07-21
 */
class ZhuBaJie implements Serializable {

    /**
     *
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public TangMonk tangMonk;


    public ZhuBaJie(TangMonk tangMonk) {
        this.tangMonk = tangMonk;
    }

    public TangMonk getTangMonk() {
        return tangMonk;
    }

    public ZhuBaJie deepClone() {
        /**
         * 深拷贝 - 通过Java原生的对象序列化实现 (推荐)
         * 

         *
         * @return Object
         * @author ZRH
         * @date 2020-07-21
         * @version 1.0.0
         */

        //创建流对象
        ByteArrayOutputStream bos = null;
        ObjectOutputStream oos = null;
        ByteArrayInputStream bis = null;
        ObjectInputStream ois = null;

        try {

            //序列化
            bos = new ByteArrayOutputStream();
            oos = new ObjectOutputStream(bos);
            //当前这个对象以对象流的方式输出
            oos.writeObject(this);

            //反序列化
            bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
            ois = new ObjectInputStream(bis);
            ZhuBaJie copyObj = (ZhuBaJie) ois.readObject();

            return copyObj;

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        } finally {
            //关闭流
            try {
                if (bos != null) {
                    bos.close();
                }
                if (oos != null) {
                    oos.close();
                }
                if (bis != null) {
                    bis.close();
                }
                if (ois != null) {
                    ois.close();
                }
            } catch (Exception e2) {
                System.out.println(e2.getMessage());
            }
        }

    }
}


/**
 * 孙悟空（浅拷贝，会因为唐僧技能变化而变化）
 * 

 *
 * @author ZRH
 * @version 1.0.0
 * @date 2020/7/27
 */
class SunWuKong {

    public TangMonk tangMonk;


    public SunWuKong(TangMonk tangMonk) {
        this.tangMonk = tangMonk;
    }

    public TangMonk getTangMonk() {
        return tangMonk;
    }
}

 

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应用场景

1. 类初始化需要消耗非常多的资源，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。

2. 通过new产生一个独享需要非常频繁的数据准备或访问权限。

3. 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。

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注意事项

• 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
• 不用重新初始化对象，而是动态地获得对象运行时的状态
• 在实现深克隆的时候可能需要比较复杂的代码
• 对已有的类添加克隆方法时，需要修改其源代码，违背了ocp原则

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其他链接

 

【Java设计模式】简单学工厂模式

【Java设计模式】简单学抽象工厂模式

【Java设计模式】简单学建造者模式

【Java设计模式】简单学单例模式

【Java设计模式】简单学原型模式