【设计模式】原型模式详解

概述

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

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，工厂方法模式只生产一个等级的产品，而抽象工厂模式可以生产多个等级的产品

结构

抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的clone()方法
具体原型类：实现抽象原型类的clone()方法，它是可以被复制的对象。
访问类：使用原型类中的clone()方法来复制新的对象

使用场景

对象的创建非常复杂，可以使用原型模式快捷的创建对象。
性能的安全要求比较高。

深克隆

需要用序列化和反序列化来操作

java 复制代码

import java.util.ArrayList;

class Person implements Cloneable {
    private String name;
    private ArrayList<String> hobbies;

    public Person(String name) {
        this.name = name;
        this.hobbies = new ArrayList<>();
    }

    public void addHobby(String hobby) {
        this.hobbies.add(hobby);
    }

    public String getName() {
        return this.name;
    }

    // 新增深复制getHobbies方法
    public ArrayList<String> getDeepCopyOfHobbies() {
        return new ArrayList<>(this.hobbies);
    }

    // 重写clone方法以实现深复制
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Person clonedPerson = (Person) super.clone();
        // 对引用类型的hobbies进行深复制
        clonedPerson.hobbies = new ArrayList<>(this.hobbies);
        return clonedPerson;
    }

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person person1 = new Person("Alice");
        person1.addHobby("Reading");

        // 使用clone方法创建深复制对象
        Person person2 = (Person) person1.clone();
        person2.getName();  // 输出"Alice"
        person2.getHobbies().add("Swimming");  // 修改person2的爱好

        // 由于进行了深复制，所以person1和person2的hobbies引用不同的对象
        System.out.println(person1.getHobbies());  // 输出[Reading]
        System.out.println(person2.getHobbies());  // 输出[Reading, Swimming]
    }
}

以上代码展示了Java中实现原型模式的基本结构。通过clone()方法，我们可以创建一个与原始对象具有相同状态的新对象，这在某些场景下可以显著提高对象创建的效率，尤其是当初始化成本较高的时候。注意这里的clone()方法使用了序列化的方式来实现深复制，确保复制出的对象与原对象内容相同但内存空间独立。

【设计模式】原型模式详解

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使用场景

深克隆