设计模式-创建型模式-原型模式

1.原型模式定义

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；

1.1 原型模式优缺点

优点

当创建一个新的对象实例较为复杂时，使用原型模式可以简化对象的创建过程，通过复制一个已有的实例可以提高新实例的创建效率；
相较比工程模式，原型模式提供了简化的创建结构，无需专门的工厂类来创建产品；
可以使用深克隆的方式保存对象状态，辅助实现撤销操作；

缺点

需要为每个类配备一个克隆方法，而且这个克隆方法位于一个类的内部，对已有的类改造时需要修改源代码，违反了开闭原则；

1.2 原型模式适用场景

创建对象的成本比较大，比如对象中的数据是经过复杂计算或者需要从数据库得到，这种情况就可以使用原型模式，从其他已有的对象中进行拷贝，而不是每次都创建新的对象；

资源优化场景，如当进行对象初始化需要很多外部资源，IO资源、数据文件、CPU、网络、内存等；
复杂的依赖场景，如A对象的创建依赖B，B依赖C，C依赖D。。。
性能和安全要求的场景，如同一个用户在一个会话周期里，可能会反复登录平台或使用某些受限的功能，每一次访问请求都会访问授权服务器进行授权，但如果每次都通过 new 产生一个对象会非常烦琐，这时则可以使用原型模式；
同一个对象可能被多个修改者使用的场景；
需要保存原始状态的场景，如记录历史操作的场景；

2.原型模式原理

原型模式核心就是通过克隆复制一个对象；

抽象原型类（Prototype）：声明克隆方法的接口类，是所有具体原型类的公共父类，它可以是抽象类也可以是接口；
具体原型类（ConcretePrototype）：实现在抽象原型类中声明的克隆方法，在克隆方法中返回自己的一个克隆对象；
客户类（Client）：在客户类中使一个原型对象克隆自身从而创建一个新的对象，由于客户类针对抽象原型类编程，因此用户可以根据需要选择具体原型类，系统具有较好的扩展性，增加或者替换原型类都比较方便；

2.1 深克隆与浅克隆

深克隆：完全创建一个新对象，且新对象的变量同原型一致，二者互不影响；
浅克隆：新对象的变量同原型一致，且新对象的引用仍然指向原型对象，二者共享同一对象；

Java 中的 Object 类的 clone() 方法就是浅克隆；如下面常用的BeanUtils用到了浅克隆；

java 复制代码

BeanUtils.cloneBean(Object obj);

对象序列化之后再进行反序列化获取到的就是不同对象，这就是深克隆；

java 复制代码

SerializationUtils.clone(T object);

3.原型模式实现

【实例】

如一个广告邮件的发送，大部分信息都是用的模板是相同的，只有收件人等不同，如果每发送一个邮件就创建一个邮件对象比较浪费，这就可以用到原型模式；

【代码】

首先实体类中重写clone()方法

java 复制代码

@Data
public class Mail implements Cloneable{

    //收件人
    private String receiver;
    //邮件名称
    private String subject;
    //称谓
    private String appellation;
    //邮件内容
    private String context;
    //构造函数
    public Mail(AdvTemplate advTemplate) {
        this.context = advTemplate.getAdvContext();
        this.subject = advTemplate.getAdvSubject();
    }
    @Override
    public Mail clone(){
        Mail mail = null;
        try {
            mail = (Mail)super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return mail;
    }
}

然后即可克隆该对象

java 复制代码

//模拟邮件发送
int i = 0;

//把模板定义出来,数据是从数据库获取的
Mail mail = new Mail(new AdvTemplate());
mail.setTail("xxx银行版权所有");
while(i < MAX_COUNT){
    //下面是每封邮件不同的地方
    Mail cloneMail = mail.clone();
    cloneMail.setAppellation(" 先生 (女士)");
    Random random = new Random();
    int num = random.nextInt(9999999);
    cloneMail.setReceiver(num+"@"+"liuliuqiu.com");
    //发送 邮件
    sendMail(cloneMail);
    i++;
}