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一、原型模式 vs. 传统的复制对象
- 第一次看到原型模式这个名字时，我是懵逼的。这是啥意思啊？
- 看了相关介绍后，我更懵逼了，这原型模式不就是复制对象吗？这也能算一种设计模式？
1、传统的复制对象
- 传统的复制对象：必须new一个属于相同类的对象。 然后，必须遍历原始对象的所有成员变量， 并将成员变量值复制到新对象中。
java
// 示例
public class User {
@Getter
@Setter
private String name;
@Setter
private String ak;
@Setter
@Getter
private String sk;
}
public class UserService {
public void doProcess(User user) {
// 要求拷贝user
User copyedUser = new User();
copyedUser.setName(user.getName());
copyedUser.setSk(user.getSk());
// copyedUser.setAk(user.getAk()); // 错误
}
}- 这里有个
小问题： 有些对象可能拥有私有成员变量， 它们在对象本身以外是不可见的（如User的ak字段）。 - 传统的复制还有
另外一个问题。 必须知道对象所属的类才能创建复制品， 所以代码必须依赖该类。 - 还可能有
另外一个问题： 有时只知道对象所实现的接口， 而不知道其所属的具体类， 比如向方法的某个参数传入实现了某个接口的任何对象。
java
public void execute(IBuy user) {
}2、原型模式
2.1 原型模式是什么？
- 原型模式是一种创建型设计模式， 使你能够复制已有对象， 而又无需使代码依赖它们所属的类。（低耦合）
2.2 如何实现呢？（原型模式的思想）
- 原型模式将克隆过程委派给被克隆的实际对象（
让传入的对象自身具有克隆能力，调用该对象的克隆（clone）方法，即可完成克隆）。- 在clone方法中，（1）由于知道自己所属的类，自然可以轻轻松松new一个当前类的对象。（2）由于类中的方法也能访问自己的私有成员变量，因此，可以毫无阻力的将原始对象所有的成员变量值复制到新建对象中。【原型模式解决了传统复制对象的3个问题】
2.3 对原型的理解
- 原型 并不是计算机的独有概念，而是生活中的常见概念。当一个产品原型被验证是成功的，后续会被大量复制，并被销售到全国。因此，原型的本质就是被复制。
- 支持克隆（被复制）的对象即为原型。
2.4 示例
2.4.1 示例1：Java 的 Cloneable （可克隆） 接口就是立即可用的原型模式
java
@ToString
public class User implements Cloneable {
@Getter
@Setter
private String name;
@Setter
private String ak;
@Setter
@Getter
private String sk;
@Override
public User clone() {
try {
return (User) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new AssertionError();
}
}
}
public class Application {
public static void main(String[] args) {
User user = new User();
user.setName("张三");
user.setAk("123456");
user.setSk("654321");
User clonedUser = user.clone();
System.out.println(clonedUser);
}
}
/**
User(name=张三, ak=123456, sk=654321)
*/- Cloneable仅仅是一个用于标识的接口，里面啥都没有。
java
public interface Cloneable {
}- Object提供了clone方法
java
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;- 一个类想用Object的clone()方法，那么就必须实现Cloneable接口，否则会抛异常：CloneNotSupportedException。
2.4.2 示例2：克隆时，用户没传入具体的类
java
public abstract class Shape implements Cloneable {
@Override
public Shape clone() throws CloneNotSupportedException {
return (Shape) super.clone();
}
}
@Data
public class Circle extends Shape {
/**
* 半径
*/
private int radius;
}
@Data
public class Rectangle extends Shape {
private int width;
private int height;
}
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Circle circle = new Circle();
circle.setRadius(10);
Rectangle rectangle = new Rectangle();
rectangle.setHeight(15);
rectangle.setWidth(5);
List<Shape> shapes = new ArrayList<>();
shapes.add(circle);
shapes.add(rectangle);
shapes.stream().forEach(shape -> {
try {
Shape clonedShape = shape.clone();
System.out.println(clonedShape);
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
});
}
}- 即使没传入具体的类（Shape是抽象类），也能完成克隆。