设计模式之原型模式

概述

通过复制一个已存在对象来生成一个新对象，被复制的对象称为原型；

UML

• Prototype(原型) ： 声明一个克隆自身的接口。
• ConcretePrototype(具体的原型) ：实现一个克隆自身的操作。
• Client(场景) 让一个原型克隆自身从而创建一个新的对象。

补充说明

1、JAVA中Object的clone方法已经为什么提供了复制对象的实现，且该方法为本地方法，性能好，在需要大量复制对象的情况，使用clone创建对象比new效率高；

补充下深拷贝和浅拷贝

深拷贝是通过拷贝内存（包括引用的对象）实现对象的创建；

浅拷贝不拷贝引用的对象，但拷贝了引用的值，如果类的成员属性中都是基本类型，不含对象，也是可以达到深拷贝的效果；深拷贝可以通过将对象序列化成字节流以及反序列化实现，浅拷贝直接调用clone即可；

2、使用原型模式创建对象是没有调用类的构造方法的；

示例

java已经很好的支持原型模式了，使用很简便，如下类，实现了Cloneable接口，即成了一个原型；

package com.dyleaf.create.PrototypePattern;

public class Cell implements Cloneable {
    private int cellId;

    public int getCellId() {
        return cellId;
    }

    public void setCellId(int cellId) {
        this.cellId = cellId;
    }

    public Cell(int id) {
        this.cellId = id;
    }

    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        System.out.println("clone a cell obj.");
        return (Cell) super.clone();
    }
}

使用原型，复制10个拷贝：

package com.dyleaf.create.PrototypePattern;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Cell prototypeCell = new Cell(888);
        for(int i = 0; i < 10; i++){
            Cell copyCell = (Cell) prototypeCell.clone();
            System.out.println(copyCell.hashCode() + ":" + copyCell.getCellId());
        }
    }
}

观察打印结果，hashcode不同，对象成员属性一致，复制成功：

clone a cell obj.
356573597:888
clone a cell obj.
1735600054:888
clone a cell obj.
21685669:888
clone a cell obj.
2133927002:888
clone a cell obj.
1836019240:888
clone a cell obj.
325040804:888
clone a cell obj.
1173230247:888
clone a cell obj.
856419764:888
clone a cell obj.
621009875:888
clone a cell obj.
1265094477:888

优缺点

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一个对象性能好很多，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。

缺点：

• 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。优点就是减少了约束，缺点也是减少了约束.

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