【“别跟我不会”系列】Java设计模式之原型模式

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引入

原创：爱吃回锅肉的瘦子

原型模式是用于创建重复对象，同时保证性能，一般应用场景是我们需要重复创建多个对象，例如在循环体中赋值一个对象。原型模式是用于创建重复对象，同时保证性能，一般应用场景是我们需要重复创建多个对象，例如在循环体中赋值一个对象。

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思路

它是通过给出一个原型对象来指明所创建得对象的类型，然后使用自身的克隆接口来复制这个原型对象，以此来创建出更多同种类型的对象。

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代码

//实现Cloneable 接口的原型抽象类 cloneTypeTest
class CloneTypeTest implements Cloneable {
    //重写clone方法
    @Override
    protected CloneTypeTest clone() throws

CloneNotSupportedException {

        CloneTypeTest cloneTypeTest = null;
        cloneTypeTest = (CloneTypeTest) super.clone();

        return cloneTypeTest;
    }
}

//实现原型类
class ChildCloneTypeTest extends CloneTypeTest {
    public void show() {
        System.out.println("原型实现类");
    }
}

class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ChildCloneTypeTest childCloneTypeTest =

new ChildCloneTypeTest();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                ChildCloneTypeTest cp =

(ChildCloneTypeTest) childCloneTypeTest.clone();
                cp.show();
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

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实现核心

1． 实现Cloneable接口：与序列化接口的作用相似，只是告诉虚拟机可以安全的使用clone方法，否则会抛出CloneNotSupportedException的异常。

2． 重写父类Object的clone方法，作用是返回一个copy。

3． 在重写的方法中调用super.clone：默认情况下，类不具备复制对象的能力，需要调用super.clone方法。父类的clone方法是naive方法，直接操作内存的二进制流，特别是复制大对象时，性能差异非常明显。当然了这边的clone形式也可以自定义，比如使用序列化形式（可以解决Cloneable浅拷贝问题）。

Clone方法的注意问题：

调用super.clone方法之后，首先检查当前对象是否支持clone，也就是检查当前对象所属的类是否实现了Cloneable接口，如果支持则创建当前对象所属的类的一个新对象并初始化，使新对象的成员变量的值与当前对象的成员变量的值一模一样，但是对于其他对象的引用以及list等类型的成员属性，是只能复制这些对象的引用。所以简单使用super.clone是浅拷贝。对于浅拷贝带来了一个问题，就是当前对象a里的有个成员变量是指向了一个对象 b，这个b对象里的属性改变了，会引起对象a的clone对象里的b对象也会跟着改变。因此 我们在使用原型模式时候，一定要注释清楚，这个问题，防止下一个接手的程序员忽视了这个坑的存在。当然了 我们可以使用深拷贝来解决这个问题，而深拷贝就是基于浅拷贝来递归实现具体的每个对象。

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应用场景

在一些重复创建对象的场景下，例如一个循环体重复创建同一个对象，我们就可以使用原型模式来提高对象的创建性能。尤其是循环上万次，大对象的情况下，使用new和使用原型模式性能差异非常明显。

不信的话，各位看客老爷亲自可以试验一下。

Spring框架中的使用：其中注解@Scope（“prototype”）为原型模式。