原型模式(深拷贝)
一个抽象类或者接口implements cloneable接口,重写clone()方法
几个具体类extends或者implements上面的抽象类或者接口
测试类中即可多态实现多个具体类的复制!
prototype模式需要的是深拷贝。
直白点说 ,我们写了一本书,如果销售的好,需要 n 多本 ,那我们怎么办 ,
再重新一本本写(相当于再一个个new 完然后一个个设置属性)??
还是 直接拿复印机 复制(相当于clone())??
显然后者!!
Prototype模式的最主要缺点就是每一个类必须配备一个克隆方法。而且这个克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑,这对全新的类来说不是很难,但对已有的类进行改造时,不一定是件容易的事。
原型模式主要用于对象的复制,它的核心是就是类图中的原型类Prototype。Prototype类需要具备以下两个条件:
- 实现Cloneable接口。在java语言有一个Cloneable接口,它的作用只有一个,就是在运行时通知虚拟机可以安全地在实现了此接口的类上使用clone方法。在java虚拟机中,只有实现了这个接口的类才可以被拷贝,否则在运行时会抛出CloneNotSupportedException异常。
- 重写Object类中的clone方法。Java中,所有类的父类都是Object类,Object类中有一个clone方法,作用是返回对象的一个拷贝,但是其作用域protected类型的,一般的类无法调用,因此,Prototype类需要将clone方法的作用域修改为public类型。
使用原型模式创建对象比直接new一个对象在性能上要好的多,因为Object类的clone方法是一个本地方法,它直接操作内存中的二进制流,特别是复制大对象时,性能的差别非常明显。
原型模式的注意事项
- 使用原型模式复制对象不会调用类的构造方法。因为对象的复制是通过调用Object类的clone方法来完成的,它直接在内存中复制数据,因此不会调用到类的构造方法。不但构造方法中的代码不会执行,甚至连访问权限都对原型模式无效。单例模式中,只要将构造方法的访问权限设置为private型,就可以实现单例。但是clone方法直接无视构造方法的权限,所以,单例模式与原型模式是冲突的,在使用时要特别注意。
- 深拷贝与浅拷贝。Object类的clone方法只会拷贝对象中的基本的数据类型(8种基本数据类型byte,char,short,int,long,float,double,boolean),对于数组、容器对象、引用对象等都不会拷贝,这就是浅拷贝。如果要实现深拷贝,必须将原型模式中的数组、容器对象、引用对象等另行拷贝。
- 例如:
- public class Prototype implements Cloneable {
- private ArrayList list = new ArrayList();
- public Prototype clone(){
- Prototype prototype = null;
- try{
- prototype = (Prototype)super.clone();
- prototype.list = (ArrayList) this.list.clone();
- }catch(CloneNotSupportedException e){
- e.printStackTrace();
- }
- return prototype;
- }
- }
由于ArrayList不是基本类型,所以成员变量list,不会被拷贝,需要我们自己实现深拷贝,幸运的是java提供的大部分的容器类都实现了Cloneable接口。所以实现深拷贝并不是特别困难。
至于String这个类型需要注意,它是引用数据类型,但它是浅拷贝。
深拷贝(该类没有成员变量看不出来是深拷贝还是浅拷贝)如下:
(孙悟空战斗时候可以克隆出很多自己)
package com.prototype.monkey;
public abstract class AbstractMonkey implements Cloneable
{
public Object clone(){
Object o = null;
try{
o = super.clone();
}catch (CloneNotSupportedException e)
{
e.printStackTrace();
}
return o;
}public abstract void dothing();
}
public class RealMonkey extends AbstractMonkey
{
public void dothing()
{
System.out.println("克隆好了真是的自己!去打仗了!");}
}
public class Test
{
public static void main(String[] agrs)
{
AbstractMonkey a1 = new RealMonkey();
AbstractMonkey a2 = (AbstractMonkey) a1.clone();
AbstractMonkey a3 = (AbstractMonkey) a1.clone();
// AbstractMonkey a3 = (AbstractMonkey) a2.clone();
// 这里通过 a2 克隆自己也行,说明 a2 已经是一个真实在内存中的对象了
a1.dothing();
a2.dothing();
a3.dothing();}
}