1.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。
2.结构
原型模式包含如下角色：
抽象原型类： 规定了具体原型对象必须实现的的 clone() 方法。
具体原型类： 实现抽象原型类的 clone() 方法，它是可被复制的对象。
访问类： 使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象。
3.实现-类图
原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆。
关于深浅克隆参考之前我写的文章
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
4. 代码
public class RealizeType implements Cloneable{
public RealizeType(){
System.out.println("it's original");
}
public RealizeType clone() throws CloneNotSupportedException{
System.out.println("it's clone");
return (RealizeType) super.clone();
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
RealizeType realizeType = new RealizeType();//创建一个原型类对象
RealizeType clone = realizeType.clone(); //调用Realizetype类中的clone方法进行对象的克隆
System.out.println(realizeType==clone);//原型对象和克隆出来的是否是同一个对象
System.out.println(realizeType.equals(clone));//原型对象和克隆出来的值是否相等
System.out.println(realizeType.getClass()==realizeType.getClass());//原型对象和克隆出来的是否是同一个class
}
}
运行结果：
it's original
it's clone
false
false
true
5. 案例
三好学生的奖状除了姓名不同，其他都相同
5.1 类图
5.2 代码
public class Citation implements Cloneable{
String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Citation clone() throws CloneNotSupportedException{
return (Citation) super.clone();
}
public void show(){
System.out.println(getName() + "同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Citation original = new Citation();
original.setName("aaaa");
Citation clone = original.clone();//复制奖状
clone.setName("bbbb");//将奖状的名字修改
original.show();
clone.show();
}
}
5.3 运行结果
aaaa同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！
bbbb同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！
6. 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。
性能和安全要求比较高。
7. 扩展（深克隆）
浅克隆
public class Student {
private String name;
private String address;
public Student(String name,String address) {//构造方法
this.name = name;
this.address = address;
}
public String getAddress() {
return address;
}
public void setAddress(String address) {
this.address = address;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
public class Citation implements Cloneable{
private Student student;
public void setStudent(Student student){
this.student = student;
}
public Student getStudent(){
return student;
}
public Citation clone() throws CloneNotSupportedException{
return (Citation) super.clone();
}
public void show(){
System.out.println(student.getName() + "同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Citation original = new Citation();
Student student1 = new Student("aaaa","Shanghai");
original.setStudent(student1);
Citation clone = original.clone();//复制奖状
clone.getStudent().setName("bbbb");//获取clone奖状并修改对象的名字 false
System.out.println(original==clone);//原型对象和克隆出来的是否是同一个对象 false
System.out.println(original.equals(clone));//原型对象和克隆出来的值是否相等 true
System.out.println(original.getClass()==clone.getClass());//原型对象和克隆出来的是否是同一个class
original.show();
clone.show();
}
}
运行结果：
false
false
true
bbbb同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！
bbbb同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！
深克隆
以上的代码让clone后的student的name改变，需要满足以下规则
深度克隆需要满足以下规则：
- 无需单独复制元数据。
- 原始类中的所有成员类都应支持克隆，并且上下文中原始类的克隆方法应在所有成员类上调用 super.clone() 。
- 如果某个成员类不支持克隆，那么在clone方法中，必须创建一个该成员类的新实例，并将其所有属性复制到新的成员类对象中。这个新的成员类对象将被设置在克隆对象中。
public class Student implements Cloneable {
private String name;
private String address;
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException{//添加了clone
return super.clone();
}
public Student(String name,String address) {//构造方法
this.name = name;
this.address = address;
}
public String getAddress() {
return address;
}
public void setAddress(String address) {
this.address = address;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
public class Citation implements Cloneable{
private Student student;
public void setStudent(Student student){
this.student = student;
}
public Student getStudent(){
return student;
}
// public Citation clone() throws CloneNotSupportedException{
// return (Citation) super.clone();
// }
//以上是浅拷贝的方法，以下是深拷贝的方法
public Citation clone() throws CloneNotSupportedException{
Citation cloned = (Citation) super.clone();
cloned.setStudent((Student)cloned.getStudent().clone());//让对象也clone的范围内
return cloned;
}
public void show(){
System.out.println(student.getName() + "同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！");
}
}
false
false
true
aaaa同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！
bbbb同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！
也可以使用对象流来实现深拷贝
🔔注意：Citation类和Student类必须实现Serializable接口，否则会抛NotSerializableException异常。
public class Student implements Serializable {
private String name;
private String address;
public Student(String name,String address) {//构造方法
this.name = name;
this.address = address;
}
public String getAddress() {
return address;
}
public void setAddress(String address) {
this.address = address;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
public class Citation implements Cloneable, Serializable {
private Student student;
public void setStudent(Student student){
this.student = student;
}
public Student getStudent(){
return student;
}
public Citation clone() throws CloneNotSupportedException{
return (Citation) super.clone();
}
public void show(){
System.out.println(student.getName() + "同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Citation original = new Citation();
Student student1 = new Student("aaaa","Shanghai");
original.setStudent(student1);
//创建对象输出流对象
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("C:\\testcode\\a.txt"));//使用序列化方式，前提是实现序列化接口将输出流对象存储再指定位置，
//将original对象写出到文件中
oos.writeObject(original);
oos.close();
//创建对象出入流对象
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("C:\\testcode\\a.txt"));
//读取对象
Citation clone = (Citation) ois.readObject();
clone.getStudent().setName("bbbb");//获取clone奖状并修改对象的名字
System.out.println(original==clone);//原型对象和克隆出来的是否是同一个对象
System.out.println(original.equals(clone));//原型对象和克隆出来的值是否相等
System.out.println(original.getClass()==clone.getClass());//原型对象和克隆出来的是否是同一个class
original.show();
clone.show();
}
}
false
false
true
aaaa同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！
bbbb同学：在2023学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！
