设计模式之--原型模式

1.原型模式定义

原型模式非常简单，定义如下：

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

2.通用类图

原型模式的核心是实现Cloneable接口，此接口为JDK提供的一个标识接口，只有实现了此接口的类才能被拷贝。
原型模式的通用类图如下；

3.通用原型实现代码

原型类：

public class ConcretePrototype implements Cloneable {

private int id;

private String name;

public ConcretePrototype() {
System.out.println("ConcretePrototype construct.");
}

public int getId() {
return id;
}

public void setId(int id) {
this.id = id;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
ConcretePrototype concretePrototype = null;
try {
concretePrototype = (ConcretePrototype) super.clone();
} catch (Exception e) {

}
return concretePrototype;
}

@Override
public String toString() {
return "ConcretePrototype{" +
"id=" + id +
", name='" + name + ''' +
'}';
}
}
Client测试代码：

public class Client {

public static void main(String[] args) throws Exception {
ConcretePrototype concretePrototype = new ConcretePrototype();
concretePrototype.setId(123);
concretePrototype.setName("test");

ConcretePrototype cloneType = (ConcretePrototype) concretePrototype.clone();
cloneType.setId(111);
cloneType.setName("test111");
System.out.println(concretePrototype);
System.out.println(cloneType);
}
}
输出结果如下：

ConcretePrototype construct.
ConcretePrototype{id=123, name='test'}
ConcretePrototype{id=111, name='test111'}

通过输出结果可以看出，通过clone方法拷贝了一个新的对象。

4.原型模式的优点

1.性能优良
原型模式是在内存中二进制流的拷贝，要比直接new一个对象快的多

2.通过3中的输出结果来看，在clone对象的时候构造函数不会执行，这对于一些需要在构造函数中做一些初始化的类来说可能称为约束

5.需要注意的点

在原型模式拷贝的时候需要注意可变引用类型的属性，下面通过一个例子来说明此问题：
拷贝对象：

public class DeepClone implements Cloneable{

private Map<String, Object> map = new HashMap<>();

public void addPair(String key, String value){
map.put(key, value);
}

public Map<String , Object> getMap(){
return map;
}

@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
DeepClone deepClone = null;
try {
deepClone = (DeepClone) super.clone();
} catch (Exception e) {

}
return deepClone;
}
}
Client类

public class Client {

public static void main(String[] args) throws Exception {
DeepClone deepClone = new DeepClone();
deepClone.addPair("key1", "value1");

DeepClone clone = (DeepClone) deepClone.clone();
clone.addPair("key2", "value2");
System.out.println(deepClone.getMap());

}

}

输出结果如下：

{key1=value1, key2=value2}
在使用clone方法拷贝对象的时候引用类型的属性不会继续做拷贝，而是多个拷贝对象使用同一个属性，这种被称为浅拷贝。
下面对clone方法重写完成深拷贝：

@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
DeepClone deepClone = null;
try {
deepClone = (DeepClone) super.clone();
Map<String, Object> cloneMap = new HashMap<>();
cloneMap.putAll(this.map);

deepClone.map = cloneMap;
} catch (Exception e) {

}
return deepClone;
}
重新执行client输出结果为：

{key1=value1}