23种设计模式之——原型模式

良月柒

发布于 2019-03-19 16:26:04

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发布于 2019-03-19 16:26:04

文章被收录于专栏：程序员的成长之路程序员的成长之路

什么是原型模式？

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。

原型模式其实就是一个对象在创建另一个可定制的对象，而且不需要指定任何创建的细节。Java提供了Coneable接口，其中有一个唯一方法Clone()，实现这个接口就可以完成原型模式了。

什么时候使用它呢？

一般在初始化的信息不发生变化的情况下，克隆是最好的办法。既隐藏了对象创建的细节，又对性能是大大的提高。不用重新初始化对象，而是动态地获得对象运行时的状态。

面试的时候需要递交简历，很多家公司需要去面试，一份简历就需要复印很多份，下面通过简历的事件来模拟原型模式。

原型模式实现：

简历类

/** * 作者：LKP * 时间：2018/7/27 * 简历类 */public class Resume implements Cloneable {private String name;private String sex;private String age;private String timeArea;private String company;public Resume(String name){this.name = name;}//设置个人信息public void SetPersonalInfo(String sex,String age){this.sex = sex;this.age = age;}//设置工作经历public void SetWorkExperience(String timeArea,String company){this.timeArea = timeArea;this.company = company;}//显示public void Display(){System.out.println(name+"\t"+sex+"\t"+age);System.out.println("工作经历："+timeArea+"\t"+company);}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}}

客户端实现：

/** * 作者：LKP * 时间：2018/7/27 * 客户端 */public class Client {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Resume a = new Resume("小明");a.SetPersonalInfo("男","29");a.SetWorkExperience("1998-2000","xx公司");Resume b = (Resume) a.clone();b.SetWorkExperience("1998-2018","YY公司");Resume c = (Resume) a.clone();c.SetPersonalInfo("男","24");a.Display();b.Display();c.Display();}}

运行结果

只需要调用Clone方法就可以实现新简历的生成，并且可以再修改新简历的细节。

它的好处，不用重新初始化对象，而是动态地获得对象运行时的状态。

原型模式有两种情况：

一种是浅复制，一种是深复制。

Clone()方法是这样的，如果字段是值类型的，则对该字段执行逐位复制，如果字段是引用类型，则复制引用但不复制引用的对象；因此，原始对象及其复本引用同一对象。

接下来我们来看看这一现象：

新增工作经历类：

/** * 作者：LKP * 时间：2018/7/27 * 工作经历类 */public class WorkExperience {private String workDate;private String company;public String getWorkDate() {return workDate;}public void setWorkDate(String workDate) {this.workDate = workDate;}public String getCompany() {return company;}public void setCompany(String company) {this.company = company;}}

修改简历类：

引用“工作经历”对象；在“简历”类实例化时同时实例化“工作经历”。

/** * 作者：LKP * 时间：2018/7/27 * 简历类 */public class Resume implements Cloneable {private String name;private String sex;private String age;private WorkExperience work;public Resume(String name){this.name = name;work = new WorkExperience();}//设置个人信息public void SetPersonalInfo(String sex,String age){this.sex = sex;this.age = age;}//设置工作经历public void SetWorkExperience(String workDate,String company){work.setWorkDate(workDate);work.setCompany(company);}//显示public void Display(){System.out.println(name+"\t"+sex+"\t"+age);System.out.println("工作经历："+work.getWorkDate()+"\t"+work.getCompany());}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}}

客户端代码进行细微修改：

/** * 作者：LKP * 时间：2018/7/27 * 客户端 */public class Client {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Resume a = new Resume("小明");a.SetPersonalInfo("男","29");a.SetWorkExperience("1998-2000","xx公司");Resume b = (Resume) a.clone();b.SetWorkExperience("1998-2018","YY公司");Resume c = (Resume) a.clone();a.SetWorkExperience("1998-2000","ZZ公司");a.Display();b.Display();c.Display();}}

b和c都克隆于a，但当它们都设置了“工作经历”时，我们希望的结果是三个的显示不一样。

运行结果：

可惜，没有达到我们的要求，三次显示的结果都是最后一次设置的值。

这种原因，就叫做”浅复制“，被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而所有的对其他对象的引用都仍然指向原来的对象。

我们可能更需要这样一个需求：把要复制的对象所引用的对象都复制一遍。

比如刚刚的例子，我们希望是a、b、c三个引用的对象都是不同的，复制时就一变二，二变三。这种复制的方式叫做“深复制”，深复制把引用对象的变量指向复制过的新对象，而不是原有的被引用的对象。

深复制代码实现：

修改我们刚刚创建的工作经历类，让其实现Coneable。“工作经历”类实现克隆方法。

/** * 作者：LKP * 时间：2018/7/27 * 工作经历类 */public class WorkExperience implements Cloneable{private String workDate;private String company;public String getWorkDate() {return workDate;}public void setWorkDate(String workDate) {this.workDate = workDate;}public String getCompany() {return company;}public void setCompany(String company) {this.company = company;}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}}

简历类修改如下：

/** * 作者：LKP * 时间：2018/7/27 * 简历类 */public class Resume implements Cloneable {private String name;private String sex;private String age;private WorkExperience work;public Resume(String name){this.name = name;work = new WorkExperience();}private Resume(WorkExperience work) throws CloneNotSupportedException {this.work = (WorkExperience) work.clone();}//设置个人信息public void SetPersonalInfo(String sex,String age){this.sex = sex;this.age = age;}//设置工作经历public void SetWorkExperience(String workDate,String company){work.setWorkDate(workDate);work.setCompany(company);}//显示public void Display(){System.out.println(name+"\t"+sex+"\t"+age);System.out.println("工作经历："+work.getWorkDate()+"\t"+work.getCompany());}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {Resume obj = new Resume(this.work);obj.name = this.name;obj.sex = this.sex;obj.age = this.age;return obj;}}

提供Clone方法调用私有构造函数，以便克隆“工作经历”的数据。

在clone方法调用私有的够着方法，让“工作经历”克隆完成，然后再给这个“简历”对象的相关字段赋值，最终返回一个深复制的简历对象。

客户端代码不变，运行结果显示：

达到了我们希望三次显示结果各不相同的需求。

END

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原始发表：2018-09-27，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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