原型设计模式-深浅拷贝问题

1. 原型模式动机与定义

1.1 原型模式动机

在软件系统中，有些对象创建过程较为复杂，而且有时候需要频繁的创建。原型模式通过给出一个原型对象来指明所要创建的对象的类型，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。

1.2 原型模式定义

原型模式是一种创建型的设计模式，用原型实例制定创建对象的种类，并且通过复制这些原型创建新的对象。

2. 原型模式结构与分析

浅克隆

深克隆

2.1 原型模式结构

• 抽象原型类（Prototype）

抽象原型类是定义具有克隆自己方法的接口，是所有具体原型类的公共父类是抽象类，也可以是接口

• 具体原型类（ConcretePrototype）

具体原型类实现具体的克隆方法，在克隆方法中返回自己的一个克隆对象

• 客户类（Client）

客户类让一个原型克隆自身，从而创建一个新的对象。

3. 浅克隆代码示例

具体原型

public class Email implements Cloneable{
    private Attachment attchment;

    public Email(){
        this.attchment = new Attachment();
    }

    public Object clone(){
        Email clone = null;

        try{
            clone = (Email) super.clone();
        }catch(CloneNotSupportedException c){
            c.printStackTrace();
        }

        return clone;
    }

    public Attachment getAttachment(){
        return this.attchment;
    }

    public void display(){
        System.out.println("查看邮件！");
    }

}

/**
 * 附件
 */
public class Attachment {
    
    public void download(){
        System.out.println("下载附件");
    }
}

客户端

/**
 * 浅拷贝客户端测试
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Email email, copyEmail;

        email = new Email();
        copyEmail = (Email) email.clone();

        System.out.println(email == copyEmail);
        System.out.println(email.getAttachment() == copyEmail.getAttachment());
    }
}

false
true

Java实现的clone方法只是浅克隆，它会将要克隆出一份对象的引用和克隆对象中非类对象属性，类对象不会对其复制

深克隆

具体原型

public class Email implements Cloneable, Serializable{
    private Attachment attchment;

    public Email(){
        this.attchment = new Attachment();
    }

    public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException, OptionalDataException {
        // 将对象写入流中
        ByteArrayOutputStream bao = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bao);
        oos.writeObject(this);

        ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bao.toByteArray());
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
        return (ois.readObject());
    }

    public Object clone(){
        Email clone = null;

        try{
            clone = (Email) super.clone();
        }catch(CloneNotSupportedException c){
            c.printStackTrace();
        }

        return clone;
    }

    public Attachment getAttachment(){
        return this.attchment;
    }

    public void display(){
        System.out.println("查看邮件！");
    }

}

/**
 * 附件
 */
public class Attachment implements Serializable {
    
    public void download(){
        System.out.println("下载附件");
    }
}

客户端

/**
 * 深拷贝客户端测试
 * 
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) throws OptionalDataException, ClassNotFoundException, IOException {
        Email email, copyEmail;

        email = new Email();
        copyEmail = (Email) email.deepClone();

        System.out.println(email == copyEmail);
        System.out.println(email.getAttachment() == copyEmail.getAttachment());
    }
}

false
false

深克隆是通过java io技术将对象写入流中，再输出到新的对象中