原型模式的用法
目录
一、原型模式的用法
1.1 介绍
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。
1.2 结构
- 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。
1.3 原型模式类图
Java中的Object类中提供了 clone() 方法来实现浅克隆。 Cloneable 接口是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。
1.4 实现
1.4.1 克隆的分类
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。
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。
1.4.2 代码
/**
* 具体原型类： Realizetype
*/
public class Realizetype implements Cloneable{
// 无参构造函数，创建对象时运行里面的代码
public Realizetype() {
System.out.println("具体的原型对象创建完成");
}
@Override
public Realizetype clone() throws CloneNotSupportedException {
System.out.println("具体原型复制成功");
// Object类中提供了clone()方法来实现浅克隆，强转为Realizetype
return (Realizetype) super.clone();
}
}
/**
* 访问类: client
*/
public class client{
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
// 创建一个原型类的对象
Realizetype realizetype = new Realizetype();
// 调用Realizetype类中的clone方法进行对象的克隆
Realizetype clone = realizetype.clone();
System.out.println("原型对象和克隆出来的对象是否为一个对象：" + (realizetype == clone));// false
}
}
1.5 "三好学生"奖状案例
1.5.1 "三好学生"奖状类图
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。
1.5.2 代码
/**
* 学生实体类: Student
*/
public class Student {
// 学生姓名
private String name;
public Student() {
}
public Student(String name) {
this.name = name;
}
/**
* 获取
* @return name
*/
public String getName() {
return name;
}
/**
* 设置
* @param name
*/
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String toString() {
return "Student{name = " + name + "}";
}
}
/**
* 具体原型类: Citation
*/
public class Citation implements Cloneable {
private Student stu;
public Student getStudent(){
return stu;
}
public void setStudent(Student stu){
this.stu = stu;
}
@Override
public Citation clone() throws CloneNotSupportedException {
return (Citation) super.clone();
}
public void show() {
System.out.println(stu.getName() + "同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！");
}
}
/**
* 访问类: CitaionTest
*/
public class CitaionTest {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
// 创建原型对象
Citation citation = new Citation();
// 创建张三学生对象
Student stu = new Student();
stu.setName("张三");
citation.setStudent(stu);
// 克隆奖状对象
Citation citation1 = citation.clone();
// 避免浅克隆的问题，重新声明一个对象
Student stu1 = new Student();
stu1.setName("李四");
citation1.setStudent(stu1);
// 调用show方法展示
citation.show();
citation1.show();
}
}
1.6 深、浅克隆的区分
1.6.1 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。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。
/**
* 学生实体类: Student
*/
public class Student {
// 学生姓名
private String name;
public Student() {
}
public Student(String name) {
this.name = name;
}
/**
* 获取
* @return name
*/
public String getName() {
return name;
}
/**
* 设置
* @param name
*/
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String toString() {
return "Student{name = " + name + "}";
}
}
/**
* 具体原型类: Citation
*/
public class Citation implements Cloneable {
private Student stu;
public Student getStudent(){
return stu;
}
public void setStudent(Student stu){
this.stu = stu;
}
@Override
public Citation clone() throws CloneNotSupportedException {
return (Citation) super.clone();
}
public void show() {
System.out.println(stu.getName() + "同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！");
}
}
/**
* 访问类: CitaionTest
*/
public class CitaionTest {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
// 创建原型对象
Citation citation = new Citation();
// 创建张三学生对象
Student stu = new Student();
stu.setName("张三");
citation.setStudent(stu);
// 克隆奖状对象
Citation citation1 = citation.clone();
Student stu1 = citation1.getStudent();
stu1.setName("李四");
//3,调用show方法展示
citation.show();//李四同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！
citation1.show();//李四同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！
}
}
1.6.2 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。深克隆需要使用对象流来实现。
注意：Citation类和Student类必须实现Serializable接口，否则会抛NotSerializableException异常。
/**
* 学生实体类: Student
*/
public class Student implements Serializable {
// 学生姓名
private String name;
public Student() {
}
public Student(String name) {
this.name = name;
}
/**
* 获取
* @return name
*/
public String getName() {
return name;
}
/**
* 设置
* @param name
*/
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String toString() {
return "Student{name = " + name + "}";
}
}
/**
* 具体原型类: Citation
*/
public class Citation implements Cloneable,Serializable {
private Student stu;
public Student getStudent(){
return stu;
}
public void setStudent(Student stu){
this.stu = stu;
}
@Override
public Citation clone() throws CloneNotSupportedException {
return (Citation) super.clone();
}
public void show() {
System.out.println(stu.getName() + "同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！");
}
}
/**
* 访问类: CitaionTest
*/
public class CitaionTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建原型对象
Citation citation = new Citation();
// 创建张三学生对象
Student stu = new Student();
stu.setName("张三");
citation.setStu(stu);
// 创建对象输出流对象
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D://a.txt"));
// 写对象
oos.writeObject(citation);
// 释放资源
oos.close();
// 创建对象输入流对象
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D://a.txt"));
// 读取对象
Citation citation1 = (Citation) ois.readObject();
// 释放资源
ois.close();
Student stu1 = citation1.getStu();
stu1.setName("李四");
citation.show();
citation1.show();
}
}
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