第六章 原型模式

news2024/12/26 22:50:48

文章目录

  • 前言
  • 一、克隆羊问题
    • sheep类
    • clint 调用方
  • 二、引入原型模式动态克隆对象
    • sheep类
    • clint 类
  • 三、原型模式在Spring框架中源码分析
  • 四、深拷贝与浅拷贝
    • 完整代码
    • DeepCloneableTarget
    • DeepProtoType
    • Client2
  • 五、原型模式的注意事项和细节

前言

一、克隆羊问题

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

sheep类

package tanchishell.SJMS.prototype;

import java.util.Objects;

public class Sheep {

    private int age;

    private String name;

    private String color;

    public Sheep() {
    }

    public Sheep( String name,int age, String color) {
        this.age = age;
        this.name = name;
        this.color = color;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Sheep{" +
                "age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", color='" + color + '\'' +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Sheep sheep = (Sheep) o;
        return age == sheep.age && Objects.equals(name, sheep.name) && Objects.equals(color, sheep.color);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(age, name, color);
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
}

clint 调用方

package tanchishell.SJMS.prototype;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//传统的方法
        Sheep sheep = new Sheep("tom", 1, "白色");
        Sheep sheep2 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
        Sheep sheep3 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
        Sheep sheep4 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());

        Sheep sheep5 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
//.... System.out.println(sheep);
        System.out.println(sheep2);
        System.out.println(sheep3);
        System.out.println(sheep4);
        System.out.println(sheep5);
//... }
    }
}

输出

Sheep{age=1, name='tom', color='白色'}
Sheep{age=1, name='tom', color='白色'}
Sheep{age=1, name='tom', color='白色'}
Sheep{age=1, name='tom', color='白色'}

在这里插入图片描述

二、引入原型模式动态克隆对象

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

sheep类

package tanchishell.SJMS.prototype;

import java.util.Objects;

public class Sheep implements Cloneable {

    private int age;

    private String name;

    private String color;

    private String address = "蒙古羊";

    public Sheep friend; //是对象, 克隆是会如何处理, 默认是浅拷贝

    public Sheep() {
    }

    //克隆该实例，使用默认的 clone 方法来完成
    @Override
    protected Object clone() {
        Sheep sheep = null;
        try {
            sheep = (Sheep) super.clone();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
        return sheep;
    }


    public Sheep(String name, int age, String color) {
        this.age = age;
        this.name = name;
        this.color = color;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Sheep{" +
                "age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", color='" + color + '\'' +
                ", address='" + address + '\'' +
                ", friend=" + friend +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Sheep sheep = (Sheep) o;
        return age == sheep.age && Objects.equals(name, sheep.name) && Objects.equals(color, sheep.color);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(age, name, color);
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
}

clint 类

package tanchishell.SJMS.prototype;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        
        System.out.println("原型模式完成对象的创建");
        Sheep sheep = new Sheep("tom", 1, "白色");
        sheep.friend = new Sheep("jack", 2, "黑色");
        Sheep sheep2 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
        Sheep sheep3 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
        Sheep sheep4 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
        Sheep sheep5 = (Sheep)sheep.clone(); //克隆
        System.out.println("sheep2 =" + sheep2 + "sheep2.friend=" + sheep2.friend.hashCode());
        System.out.println("sheep3 =" + sheep3 + "sheep3.friend=" + sheep3.friend.hashCode());
        System.out.println("sheep4 =" + sheep4 + "sheep4.friend=" + sheep4.friend.hashCode());
        System.out.println("sheep5 =" + sheep5 + "sheep5.friend=" + sheep5.friend.hashCode());

        System.out.println(sheep == sheep2);
    }
}

输出
原型模式完成对象的创建
sheep2 =Sheep{age=1, name='tom', color='白色', address='蒙古羊', friend=Sheep{age=2, name='jack', color='黑色', address='蒙古羊', friend=null}}sheep2.friend=102206883
sheep3 =Sheep{age=1, name='tom', color='白色', address='蒙古羊', friend=Sheep{age=2, name='jack', color='黑色', address='蒙古羊', friend=null}}sheep3.friend=102206883
sheep4 =Sheep{age=1, name='tom', color='白色', address='蒙古羊', friend=Sheep{age=2, name='jack', color='黑色', address='蒙古羊', friend=null}}sheep4.friend=102206883
sheep5 =Sheep{age=1, name='tom', color='白色', address='蒙古羊', friend=Sheep{age=2, name='jack', color='黑色', address='蒙古羊', friend=null}}sheep5.friend=102206883


false

三、原型模式在Spring框架中源码分析

在使用 xml 配置 bean 时，可以选择参数 scope = ”prototype“ 来确定使用 原型模式还是单例模式，会调用到 dogetBean 方法，先判断参数是否需要使用单例模式，如果不成立会去判断 是否需要使用原型模式 else if ( mbd . isPrototype) 进行原型模式的业务逻辑

在这里插入图片描述

先进入 applictionContext 的 getBean 方法

在这里插入图片描述

进入 getBean 会先进入 assertBeanFactoryActive（）方法，然后进入getBeanFactory( )，里面是同步代码块同步获取Bean工厂，从getBeanFactory( ) 方法出来后进入 getBean( ) 方法，就会尝试在工厂里面获取一个 bean 对象，genBean 会调用到 doget Bean（）方法

在这里插入图片描述

会先判断是否为 单例模式，是不是需要创建单例对象

在这里插入图片描述

然后 else if 判断是否需要配置原型模式，条件成立后，会调用到 creatBean（）方法返回一个原型实例

在这里插入图片描述

四、深拷贝与浅拷贝

从上面的输出结果我们就可以看出，克隆羊的时候，它的朋友是没有被克隆的，所以是浅拷贝，如果想要达到深拷贝的效果，可以通过实现 克隆接口和序列化接口来实现

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

完整代码

DeepCloneableTarget

package tanchishell.SJMS.prototype;

import java.io.Serializable;
import java.util.Objects;

public class DeepCloneableTarget implements Serializable, Cloneable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String cloneName;
    private String cloneClass;
    //构造器
    public DeepCloneableTarget(String cloneName, String cloneClass) {
        this.cloneName = cloneName;
        this.cloneClass = cloneClass;
    }
    //因为该类的属性，都是 String , 因此我们这里使用默认的 clone 完成即可
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

DeepProtoType

package tanchishell.SJMS.prototype;

import java.io.*;
import java.util.Objects;

public class DeepProtoType implements Serializable, Cloneable{

    public String name; //String 属性
    public DeepCloneableTarget deepCloneableTarget;// 引用类型

    public DeepProtoType() {
        super();
    }

    //深拷贝 - 方式 1 使用 clone 方法
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Object deep = null;
        //这里完成对基本数据类型(属性)和 String 的克隆
        deep = super.clone();
        //对引用类型的属性，进行单独处理
        DeepProtoType deepProtoType = (DeepProtoType) deep;

        Object clone = deepCloneableTarget.clone();
        deepProtoType.deepCloneableTarget = (DeepCloneableTarget) deepCloneableTarget.clone();

        //通过强制类型转换创建了新的对象，改变了内存地址
        System.out.println(deepProtoType.deepCloneableTarget.hashCode() +" =====  "+ clone.hashCode());
        return deepProtoType;
    }

    //深拷贝 - 方式 2 通过对象的序列化实现 (推荐)
    public Object deepClone() {
        //创建流对象
        ByteArrayOutputStream bos = null;
        ObjectOutputStream oos = null;
        ByteArrayInputStream bis = null;
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            //序列化
            bos = new ByteArrayOutputStream();
            oos = new ObjectOutputStream(bos);
            oos.writeObject(this); //当前这个对象以对象流的方式输出
            //反序列化
            bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
            ois = new ObjectInputStream(bis);
            DeepProtoType copyObj = (DeepProtoType) ois.readObject();
            return copyObj;

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        } finally {
            //关闭流
            try {
                bos.close();
                oos.close();
                bis.close();
                ois.close();
            } catch (Exception e2) {
                System.out.println(e2.getMessage());
            }
        }
    }
}

Client2

package tanchishell.SJMS.prototype;

public class Client2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        DeepProtoType p = new DeepProtoType();
        p.name = "宋江";
        p.deepCloneableTarget = new DeepCloneableTarget("大牛", "小牛");
        //方式 1 完成深拷贝
//        DeepProtoType p2 = (DeepProtoType) p.clone();
//        DeepProtoType p3 = (DeepProtoType) p.clone();
//        DeepProtoType p4 = (DeepProtoType) p.clone();
//
//        System.out.println("p.name=" + p.name + "p.deepCloneableTarget=" + p.deepCloneableTarget.hashCode());
//        System.out.println("p2.name=" + p2.name + "p2.deepCloneableTarget=" + p2.deepCloneableTarget.hashCode());
//        System.out.println("p3.name=" + p3.name + "p3.deepCloneableTarget=" + p3.deepCloneableTarget.hashCode());
//        System.out.println("p4.name=" + p4.name + "p3.deepCloneableTarget=" + p4.deepCloneableTarget.hashCode());
        //方式 2 完成深拷贝
        DeepProtoType p2 = (DeepProtoType) p.deepClone();
        System.out.println("p.name=" + p.name + "p.deepCloneableTarget=" + p.deepCloneableTarget.hashCode());
        System.out.println("p2.name=" + p.name + "p2.deepCloneableTarget=" + p2.deepCloneableTarget.hashCode());
    }
}

五、原型模式的注意事项和细节

在这里插入图片描述

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