设计模式|学会“创建者模式”再去找她玩（原型） java|开发语言|原型模式

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创建者模式
创建型模式的主要关注点是“怎样创建对象？”，它的主要特点是“将对象的创建与使用分离”。
这样可以降低系统的耦合度，使用者不需要关注对象的创建细节。
创建型模式分为：

单例模式
工厂方法模式
抽象工厂模式
原型模式
建造者模式

本章主要讲解原型模式

原型模式

- - 1 概述
  - 2 结构
  - 3 实现
  - 4.3.4 案例
  - 4.3.5 使用场景
  - 4.3.6 扩展（深克隆）

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。

接口类图如下：

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3 实现
原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆。

浅克隆：创建一个新对象，新对象的属性和原来对象完全相同，对于非基本类型属性，仍指向原有属性所指向的对象的内存地址。
深克隆：创建一个新对象，属性中引用的其他对象也会被克隆，不再指向原有对象地址。
快捷方式和复制文件

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。代码如下：
Realizetype（具体的原型类）：

public class Realizetype implements Cloneable {public Realizetype() { System.out.println("具体的原型对象创建完成！"); }@Override protected Realizetype clone() throws CloneNotSupportedException { System.out.println("具体原型复制成功！"); return (Realizetype) super.clone(); } }

PrototypeTest（测试访问类）：

package com.hxl.pattern.prototype.demo; public class PrototypeTest { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { //创建一个原型类对象 Realizetype r1 = new Realizetype(); //调用Realizetype类中的clone方法进行对象的克隆 Realizetype r2 = r1.clone(); System.out.println("对象r1和r2是同一个对象？" + (r1 == r2)); } }

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克隆的时候没有打印原型对象创建完成，说明克隆的时候不是底层new对象的方式创建新的对象。
不管是浅克隆还是深克隆，都生成了新的对象，引用已经改变。
浅克隆对象本身指向不同的地址，但是对象的非基本类型属性指向同一地址

4.3.4 案例
用原型模式生成“三好学生”奖状
同一学校的“三好学生”奖状除了获奖人姓名不同，其他都相同，可以使用原型模式复制多个“三好学生”奖状出来，然后在修改奖状上的名字即可。
类图如下：

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代码如下：

//奖状类 public class Citation implements Cloneable { //三好学生的姓名 private String name; public void setName(String name) { this.name = name; }public String getName() { return (this.name); }public void show() { System.out.println(name + "同学：在2020学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！"); }@Override public Citation clone() throws CloneNotSupportedException { return (Citation) super.clone(); } }//测试访问类 public class CitationTest { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { //1.创建原型对象 Citation c1 = new Citation(); //2.复制奖状 Citation c2 = c1.clone(); //先复制后设置名字。如果先设置名字的话在克隆，那么c2带着c1的名字 c1.setName("张三"); //将奖状的名字修改李四 c2.setName("李四"); c1.show(); c2.show(); } }

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4.3.5 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。

4.3.6 扩展（深克隆）
将上面的“三好学生”奖状的案例中Citation类的name属性修改为Student类型的属性。代码如下：

//奖状类 public class Citation implements Cloneable { private Student stu; public Student getStu() { return stu; }public void setStu(Student stu) { this.stu = stu; }void show() { System.out.println(stu.getName() + "同学：在2020学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！"); }@Override public Citation clone() throws CloneNotSupportedException { return (Citation) super.clone(); } }//学生类 public class Student { private String name; private String address; public Student(String name, String address) { this.name = name; this.address = address; }public Student() { }public String getName() { return name; }public void setName(String name) { this.name = name; }public String getAddress() { return address; }public void setAddress(String address) { this.address = address; }@Override public String toString() { return "Student{" + "name='" + name + '\'' + ", address='" + address + '\'' + '}'; } }//测试类 public class CitationTest { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Citation c1 = new Citation(); Student stu = new Student("张三", "西安"); c1.setStu(stu); //复制奖状 Citation c2 = c1.clone(); //获取c2奖状所属学生对象 Student stu1 = c2.getStu(); stu1.setName("李四"); //判断stu对象和stu1对象是否是同一个对象 System.out.println("stu和stu1是同一个对象？" + (stu == stu1)); c1.show(); c2.show(); } }

运行结果为：

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说明：
? stu对象和stu1对象是同一个对象，就会产生将stu1对象中name属性值改为“李四”，两个Citation（奖状）对象中显示的都是李四。这就是浅克隆的效果，对具体原型类（Citation）中的引用类型的属性进行引用的复制。这种情况需要使用深克隆，而进行深克隆需要使用对象流。代码如下：

package com.hxl.pattern.prototype.test1; import java.io.*; public class CitationTest implements Cloneable, Serializable { public static void main(String[] args) throws Exception { Citation c1 = new Citation(); Student stu = new Student("张三", "西安"); c1.setStu(stu); //创建对象输出流对象 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("C:\\Users\\混子琳\\Desktop\\b.txt")); //将c1对象写出到文件中 oos.writeObject(c1); //释放资源 oos.close(); //创建对象输入流对象 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("C:\\Users\\混子琳\\Desktop\\b.txt")); //读取对象 Citation c2 = (Citation) ois.readObject(); ois.close(); //获取c2奖状所属学生对象 Student stu1 = c2.getStu(); stu1.setName("李四"); //判断stu对象和stu1对象是否是同一个对象 System.out.println("stu和stu1是同一个对象？" + (stu == stu1)); c1.show(); c2.show(); } }

运行结果为：