创建型设计模式 - 原型设计模式 - JAVA

原型设计模式

- [一 .简介](#一 .简介)
- [二. 案例](#二. 案例)
- [三. 补充知识](#三. 补充知识)

前言

这是我在这个网站整理的笔记,有错误的地方请指出，关注我，接下来还会持续更新。

作者：神的孩子都在歌唱

一 .简介

原型模式提供了一种机制，可以将原始对象复制到新对象，然后根据我们的需要进行修改。原型设计模式使用java克隆来复制对象。

原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆。

深拷贝（Deep Copy）和浅拷贝（Shallow Copy）是指在进行对象复制时所产生的两种不同结果。

深拷贝：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。

浅拷贝：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。

Java中的Object类中提供了 clone() 方法来实现浅克隆。 Cloneable 接口是上面的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。

二. 案例

通过一个例子就很容易理解原型设计模式 。假设我们有一个从数据库加载数据 的对象。现在我们需要在程序中多次修改这些数据 ，因此使用通过new 一个新的对象，并再次从数据库加载所有数据并不是一个好主意。更好的方法是将现有对象克隆到新对象 中，然后进行数据操作 。原型设计模式其实就是需要你确保正在拷贝的对象 应该提供拷贝功能 。它不应该由任何其他类完成 。然而，是否使用对象属性的浅拷贝 或 深拷贝 取决于 需求及其设计决策。

以下是代码案例：

这里我定义了一个篮球类,通过重新实现clone方法来实现深拷贝

java 复制代码

/**
 * @author chenyunzhi
 */
public class Ball implements Cloneable{

	private final List<String> ballList;
	
	public Ball(){
		ballList = new ArrayList<>();
	}
	
	public Ball(List<String> ballList){
		this.ballList=ballList;
	}

	/**
	 * 模拟从数据库中拿数据
	 */
	public void loadData(){
		ballList.add("basketball");
		ballList.add("soccer");
	}
	
	public List<String> getBallList() {
		return ballList;
	}

	@Override
	public Ball clone() throws CloneNotSupportedException {
			return new Ball(new ArrayList<>(this.getBallList()));
	}

	
}

然后我写了一个测试类方便测试，这里我new了一个 ball 对象 ，然后对ball对象 进行拷贝，对拷贝的对象进行了增添和删除他们相互之间都不影响

java 复制代码

/**
 * @author chenyunzhi
 */
public class PrototypePatternTest {

	public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {

		Ball ball = new Ball();
		ball.loadData();
		Ball ballNew =ball.clone();
		Ball ballNew1 = ball.clone();
		List<String> list = ballNew.getBallList();
		list.add("tennis");
		List<String> list1 = ballNew1.getBallList();
		list1.remove("basketball");
		// 输入修改后的球类列表
		System.out.println("ball List: "+ball.getBallList());
		System.out.println("ballNew List: "+list);
		System.out.println("ballNew1 List: "+list1);
		System.out.println("ball List: "+ball.getBallList());
	}

}

测试结果

结论：如果没有提供对象克隆，我们每次都必须调用数据库来获取球类列表。然后进行那些耗费资源和时间的操作。这就是java中原型设计模式的全部内容。

三. 补充知识

问题：为什么浅拷贝 中 拷贝的对象 修改了某个String类型的值 ，被拷贝对象的值没有变化？

在Java类库中，所有基本类型的包装类都是不可变类，例如Integer、Float等。

不可变类(Immutable Class) 在初始化后的所有信息不能被修改 。而更改String成员的值相当于在堆中新建一个String引用，旧的String常量引用仍然存在于堆中，只不过还没回收，从而让两个引用不相等。这时你以为String是被克隆，但造成其不相等的原因其实是赋值。

作者：神的孩子都在歌唱

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