本篇内容介绍了“Java原型设计模式是什么”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！
原型模式
1、原型模式(Prototype模式)是指：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型，创建新的对象（复制，粘贴，克隆的意思,尽量避免new的方式）
2、原型模式是一种创建型设计模式，允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，无需知道如何创建的细节
3、工作原理是：通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建，即 对象.clone()
这个原型模式我是想了一天，都没有想到实际开发怎么能用到它，看了很多博客说是Spring创建bean的时候能用到它，在看源码的时候，好多注解式框架就可以看到
<bean id="" class="" scope="prototype"/>
怎么实现原型模式呢？
1、Prototype : 原型类，声明一个克隆自己的接口
2、ConcretePrototype: 具体的原型类, 实现 Cloneable 接口，实现克隆操作，在 JAVA 继承 Cloneable，重写 clone()，实现一个克隆自己的操作
3、Client: 让一个原型对象克隆自己，从而创建一个新的对象(属性一样)
原型模式：浅拷贝和深拷贝
1、对于数据类型是基本数据类型的成员变量，浅拷贝会直接进行值传递，也就是将该属性值复制一份给新的对象。
2、对于数据类型是引用数据类型的成员变量，比如说成员变量是某个数组、某个类的对象等，那么浅拷贝会进行引用传递，也就是只是将该成员变量的引用值（内存地址）复制一份给新的对象。因为实际上两个对象的该成员变量都指向同一个实例。在这种情况下，在一个对象中修改该成员变量会影响到另一个对象的该成员变量值，从而达不到我们的需求
举个例子
诸葛上学的时候绝对是个学渣：每天都不写作业，每天早读下来老师都要检查作业，所以诸葛从来早读不读书，和班花班长学习委员关系搞好，每天都来抄他们的作业，完成一个复制的过程，那么问题来了，每个班不止有一个学渣，学渣有那种憨憨学渣和聪明学渣，而诸葛就是那种聪明点的学渣
憨憨学渣：抄作业不管三七二十一，拿着就抄，等老师检查的时候，老师就会发现这叼毛玩意的作业怎么和班花的作业一样，不用想了，在老师眼里，肯定是憨憨学渣抄别人的（浅拷贝）
聪明一点的学渣：抄作业要有窍门，不能让老师发现，就做点手脚，答案是一样的都是同一个对象，过程稍微改点，一种题的解法是有很多种方法的（深拷贝）
使用浅拷贝完成创建对象（实际开发肯定不要用）
创建一个对象
public class Sheep implements Cloneable {
private String name;
private int age;
private String color;
private String address = "蒙古羊";
public Sheep friend; //是对象, 克隆是会如何处理
public Sheep(String name, int age, String color) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
this.color = color;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
@Override
public String toString() {
return "Sheep [name=" + name + ", age=" + age + ", color=" + color + ", address=" + address + "]";
}
//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;
}
}测试浅拷贝
public class Client {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("原型模式完成对象的创建");
// TODO Auto-generated method stub
Sheep sheep = new Sheep("tom", 1, "白色");
sheep.friend = new Sheep("jack", 2, "黑色");
// 更新一个属性，发现复制克隆的对象属性都变了
sheep.setAge(2);
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());
}
}输出
原型模式完成对象的创建 sheep2 =Sheep [name=tom, age=2, color=白色, address=蒙古羊]sheep2.friend=312714112 sheep3 =Sheep [name=tom, age=2, color=白色, address=蒙古羊]sheep3.friend=312714112 sheep4 =Sheep [name=tom, age=2, color=白色, address=蒙古羊]sheep4.friend=312714112 sheep5 =Sheep [name=tom, age=2, color=白色, address=蒙古羊]sheep5.friend=312714112 这种方式随意一个对象更改属性，其他克隆的对象的属性都将改变
使用深拷贝完成创建对象
1、复制对象的所有基本数据类型的成员变量值
2、为所有引用数据类型的成员变量申请存储空间，并复制每个引用数据类型成员变量所引用的对象，直到该对象可达的所有对象。也就是说，对象进行深拷贝要对整个对象进行拷贝
3、深拷贝实现方式
1：重写clone方法来实现深拷贝
2：通过对象序列化实现深拷贝(推荐)
创建一个对象
public class DeepProtoType implements Serializable, Cloneable{
/**
* @Fields serialVersionUID : TODO(描述)
* @author wangmeng
* @date 2021年5月13日
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
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;
deepProtoType.deepCloneableTarget = (DeepCloneableTarget)deepCloneableTarget.clone();
// TODO Auto-generated method stub
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) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
return null;
} finally {
//关闭流
try {
bos.close();
oos.close();
bis.close();
ois.close();
} catch (Exception e2) {
// TODO: handle exception
System.out.println(e2.getMessage());
}
}
}
}
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();
}
}测试
public class Client {
public static void main(String[] args) throws Exception {
DeepProtoType p = new DeepProtoType();
p.name = "诸葛孔暗";
p.deepCloneableTarget = new DeepCloneableTarget("大牛", "小牛");
//方式1 完成深拷贝
DeepProtoType p2 = (DeepProtoType) p.clone();
p2.name="wangmeng";
System.out.println("p.name=" + p.name + " p.deepCloneableTarget=" + p.deepCloneableTarget.hashCode());
System.out.println("p2.name=" + p2.name + " p2.deepCloneableTarget=" + p2.deepCloneableTarget.hashCode());
//方式2 完成深拷贝
DeepProtoType p3 = (DeepProtoType) p.deepClone();
p3.name="zhugekongan";
System.out.println("p3.name=" + p3.name + " p3.deepCloneableTarget=" + p3.deepCloneableTarget.hashCode());
}
}输出：
p.name=诸葛孔暗 p.deepCloneableTarget=705927765 p2.name=wangmeng p2.deepCloneableTarget=366712642 p3.name=zhugekongan p3.deepCloneableTarget=356573597 从而达到我们的复制对象并改变对象属性的需求
总结原型模式的注意事项和细节
1、创建新的对象比较复杂时，可以利用原型模式简化对象的创建过程，同时也能够提高效率
2、不用重新初始化对象，而是动态地获得对象运行时的状态3) 如果原始对象发生变化(增加或者减少属性)，其它克隆对象的也会发生相应的变化，无需修改代码
4、在实现深克隆的时候可能需要比较复杂的代码
5、缺点：需要为每一个类配备一个克隆方法，这对全新的类来说不是很难，但对已有的类进行改造时，需要修改其源代码，违背了ocp原则，这点请同学们注意.
“Java原型设计模式是什么”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站，小编将为大家输出更多高质量的实用文章！
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