设计模式之创建类模式——原型模式

原型模式（Prototype Pattern）的简单程度仅次于单例模式和迭代器模式。

 

定义：

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。

 

通用类图：

 

通用代码：

/**
 * 抽象原型
 * 
 * @author Administrator
 * 
 */
public class Prototype implements Cloneable {

    @Override
    public Prototype clone() {
        Prototype prototype = null;

        try {
            prototype = (Prototype) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

        return prototype;
    }

}

 

原型模式的优点：

●　性能优良

原型模式是在内存二进制流的拷贝，要比直接new一个对象性能好得多，特别是要在一个循环体内产生大量的对象时，原型模式可以更好地体现其优点。

●　逃避构造函数的约束

这既是它的优点也是缺点，直接在内存中拷贝，构造函数是不会执行的。

 

原型模式的使用场景：

●　资源优化场景

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。

●　性能和安全要求的场景

通过new产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式。

●　一个对象多个修改者的场景

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。

 

实际项目中，原型模式很少单独出现，一般是和工厂方法模式一起出现，通过clone的方法创建一个对象，然后由工厂方法提供给调用者。

 

原型模式的注意事项：

●　构造函数不会被执行

●　浅拷贝和深拷贝

Object类提供的方法clone只是拷贝本对象，其对象内部的数组、引用对象等都不拷贝，还是指向原生对象的内部元素地址，这种拷贝就叫做浅拷贝。

两个对象共享一个私有变量，你改我改大家都能改，是一种非常不安全的方式。

Java原始类型比如int、long、char等都会被拷贝，String作为基本类型也会被拷贝。

 

浅拷贝：

/**
 * 浅拷贝
 * 
 * @author Administrator
 * 
 */
public class ShallowCopy implements Cloneable {

    private ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();

    @Override
    protected ShallowCopy clone() {
        ShallowCopy copy = null;

        try {
            copy = (ShallowCopy) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

        return copy;
    }

}

 

深拷贝：

/**
 * 深拷贝
 * 
 * @author Administrator
 * 
 */
public class DeepCopy implements Cloneable {
    private ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();

    @Override
    protected DeepCopy clone() {
        DeepCopy copy = null;

        try {
            copy = (DeepCopy) super.clone();
            copy.arrayList = (ArrayList<String>) this.arrayList.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

        return copy;
    }
}

 

 

●　clone与final冲突

要使用clone方法，类的成员变量上不要增加final关键字。