设计模式-原型模式

原型模式

使用场景

如果对象的创建成本比较大，同一个类的不同对象之间差别不大（大部分字段都相同），在这种情况下，可以利用已有对象（原型 ）进行复制（拷贝）的方式来创建新对象，以达到节省创建时间的目的。这种基于原型来创建对象的方式叫做原型设计模式（Prototype Design Pattern）。

什么是”对象的创建成本比较大“

如果对象中的数据需要经过复杂计算才能得到（排序，计算哈希值），或者需要从RPC，网络，数据库文件系统等非常慢速的IO中读取，这样的对象创建成本就比较大，创建时间长。如果能从一个对象实例中拷贝出来，而不用每次都创建新对象，那么可以节省大量时间。

深拷贝与浅拷贝

浅拷贝

浅拷贝复制对象的索引，不会复制数据。比如在java中，clone对象就是浅拷贝，它只会拷贝对象中的基本数据类型的数据，以及应引用对象的内存地址，不会递归地拷贝引用对象本身。

final HashMap<String, BigObject> obj = (HashMap<String, BigObject>) map.clone();

复制的对象：

可以看到map的地址值784和 map.clone得到的obj的地址值783不一样，但是它们指向的对象是一样的。

深拷贝

相应地，深拷贝会拷贝对象的引用和数据，可以理解为创建一个新的对象。

方法一

所以实现深拷贝的方法之一就是，创建一个新对象，将旧对象的数据完全拷贝进来，包括对象的基本数据类型和引用，然后拷贝引用的对象及其引用....递归下去，直到要拷贝的对象只包含基本数据类型，没有引用对象为止。

方法二

先将对象序列化，然后再反序列化成新的对象。

 public Object deepCopy(Object object) {
  ByteArrayOutputStream bo = new ByteArrayOutputStream();
  ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(bo);
  oo.writeObject(object);
  
  ByteArrayInputStream bi = new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray());
  ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(bi);
  
  return oi.readObject();
}

浅拷贝+深拷贝

深拷贝要比浅拷贝耗时、耗内存。有时我们可以利用浅拷贝+深拷贝来实现一些场景。比如可以浅拷贝来copy大对象的索引，再用深拷贝更新索引指向的对象。