1、概述

用一个已经创建的实例作为原型，通过复制该原型对象来创建一个和原型对象相同的新对象.

2、结构

原型模式包含如下角色:

• 抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的的 clone() 方法.

• 具体原型类：实现抽象原型类的 clone() 方法，它是可被复制的对象.

• 访问类：使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象.

接口类图如下:

3、实现

原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆.

浅克隆： 创建一个新对象 ，新对象的 属性 和原来对象完全相同，对于非基本类型属性，仍指向原有属性所指向的对象的内存地址，其对象地址发生了改变.

深克隆： 创建一个新对象 ，属性中引用的其他对象也会被克隆，不再指向原有对象地址，其对象地址也发生了改变.

Java中的Object类中提供了 clone() 方法来实现浅克隆。 Cloneable 接口是上面的类图中的抽象原型类，而实现了Cloneable接口的子实现类就是具体的原型类。代码如下:

Realizetype（具体的原型类）:

                        
                          public class Realizetype implements Cloneable {
​
    public Realizetype() {
        System.out.println("具体的原型对象创建完成！");
    }
​
    @Override
    protected Realizetype clone() throws CloneNotSupportedException {
        System.out.println("具体原型复制成功！");
        return (Realizetype) super.clone();
    }
}
                        
                      

PrototypeTest（测试访问类）:

                        
                          public class PrototypeTest {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Realizetype r1 = new Realizetype();
        Realizetype r2 = r1.clone();
​
        System.out.println("对象r1和r2是同一个对象？" + (r1 == r2));
    }
}
                        
                      

测试结果 。

4、案例

用原型模式生成“三好学生”奖状 。

同一学校的“三好学生”奖状除了获奖人姓名不同，其他都相同，可以使用原型模式复制多个“三好学生”奖状出来，然后在修改奖状上的名字即可.

类图如下:

代码如下:

                        
                          //奖状类
public class Citation implements Cloneable {
    private String name;
​
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
​
    public String getName() {
        return (this.name);
    }
​
    public void show() {
        System.out.println(name + "同学：在2020学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！");
    }
​
    @Override
    public Citation clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (Citation) super.clone();
    }
}
​
//测试访问类
public class CitationTest {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Citation c1 = new Citation();
        c1.setName("张三");
​
        //复制奖状
        Citation c2 = c1.clone();
        //将奖状的名字修改李四
        c2.setName("李四");
​
        c1.show();
        c2.show();
    }
}
                        
                      

测试结果 。

5、使用场景

• 对象的创建非常复杂，可以使用原型模式快捷的创建对象.

• 性能和安全要求比较高.

6、扩展（深克隆）

将上面的“三好学生”奖状的案例中Citation类的name属性修改为Student类型的属性。代码如下:

                        
                          //奖状类
public class Citation implements Cloneable {
    private Student stu;
​
    public Student getStu() {
        return stu;
    }
​
    public void setStu(Student stu) {
        this.stu = stu;
    }
​
    void show() {
        System.out.println(stu.getName() + "同学：在2020学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！");
    }
​
    @Override
    public Citation clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (Citation) super.clone();
    }
}
​
//学生类
public class Student {
    private String name;
    private String address;
​
    public Student(String name, String address) {
        this.name = name;
        this.address = address;
    }
​
    public Student() {
    }
​
    public String getName() {
        return name;
    }
​
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
​
    public String getAddress() {
        return address;
    }
​
    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }
}
​
//测试类
public class CitationTest {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
​
        Citation c1 = new Citation();
        Student stu = new Student("张三", "西安");
        c1.setStu(stu);
​
        //复制奖状
        Citation c2 = c1.clone();
        //获取c2奖状所属学生对象
        Student stu1 = c2.getStu();
        stu1.setName("李四");
​
        //判断stu对象和stu1对象是否是同一个对象
        System.out.println("stu和stu1是同一个对象？" + (stu == stu1));
​
        c1.show();
        c2.show();
    }
}
                        
                      

运行结果为:

说明:

stu对象和stu1对象是同一个对象，就会产生将stu1对象中name属性值改为“李四”，两个Citation（奖状）对象中显示的都是李四。这就是浅克隆的效果，对具体原型类（Citation）中的引用类型的属性进行引用的复制。这种情况需要使用深克隆，而进行深克隆需要使用对象流。代码如下:

                        
                          public class CitationTest1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Citation c1 = new Citation();
        Student stu = new Student("张三", "西安");
        c1.setStu(stu);
​
        //创建对象输出流对象
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("C:\\Users\\Think\\Desktop\\b.txt"));
        //将c1对象写出到文件中
        oos.writeObject(c1);
        oos.close();
​
        //创建对象出入流对象
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("C:\\Users\\Think\\Desktop\\b.txt"));
        //读取对象
        Citation c2 = (Citation) ois.readObject();
        //获取c2奖状所属学生对象
        Student stu1 = c2.getStu();
        stu1.setName("李四");
​
        //判断stu对象和stu1对象是否是同一个对象
        System.out.println("stu和stu1是同一个对象？" + (stu == stu1));
​
        c1.show();
        c2.show();
    }
}
                        
                      

运行结果为:

注意：Citation类和Student类必须实现Serializable接口，否则会抛NotSerializableException异常.

 

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最后此篇关于设计模式(六)----创建型模式之原型模式的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于设计模式(六)----创建型模式之原型模式的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。