原型模式（实例）

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目录原型模式1、模式结构2、模式实例2.1 应用场景类图2.2 代码实现 3、模式分析3.1 优点3.2 缺点3.3 适用场景

原型模式

原型模式是一种对象创建型模式，建造者模式是一种对象创建型模式，用原型模式可以用原型实例指定创建对象的种类，它允许通过一个原型对象创建多个同类型的其他对象，而无需知道该对象的创建细节，在Java中可以直接使用Object提供的clone()方法来实现对象的克隆（浅克隆）。

1、模式结构

在这里插入图片描述 Prototype：抽象原型类，给出所有的具体原型类所需的接口。 ConcretePrototype：具体原型类，被复制的对象，此角色需要实现抽象的原型角色所要求的接口。 Client：客户类。

2、模式实例

当汽车生产商批量生产汽车时，可以对于一个汽车型号进行批量生产，原型模式实现该机制，浅克隆时需要对汽车品牌做调整时，无需修改原车型，修改克隆得到的对象即可，深克隆时批量生产汽车时，汽车品牌也批量生产。

2.1 应用场景类图

原型模式浅克隆的应用类图如下：原型模式深克隆的应用类图如下：在这里插入图片描述

2.2 代码实现

浅克隆：（1）Brand.java

public class Brand { public void install(){ System.out.println("安装汽车品牌"); } }

（2）Car.java

public class Car implements Cloneable{ private Brand brand; public Car(){ this.brand = new Brand(); } @Override protected Object clone() { Car clone = null; try { clone = (Car)super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { System.out.println("克隆失败..."); } return clone; } public Brand getBrand(){ return this.brand; } public void run(){ System.out.println("小汽车能跑了"); } }

（3）Client.java

public class Client { public static void main(String[] args) { Car car,cloneCar; car = new Car(); cloneCar = (Car)car.clone(); System.out.println("car == cloneCar?"); System.out.println(car == cloneCar); System.out.println("car.getBrand() == cloneCar.getBrand()?"); System.out.println(car.getBrand() == cloneCar.getBrand()); } }

深克隆：（1）Brand.java

public class Brand implements Serializable{ private static final long serialVersionUID = 1L; public void install(){ System.out.println("安装汽车品牌"); } }

（2）Car.java

public class Car implements Serializable{ private static final long serialVersionUID = 1L; private Brand brand = null; public Car(){ this.brand = new Brand(); } public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException{ //将对象写入流中 ByteArrayOutputStream bao=new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(bao); oos.writeObject(this); //将对象从流中取出 ByteArrayInputStream bis=new ByteArrayInputStream(bao.toByteArray()); ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(bis); return(ois.readObject()); } public Brand getBrand(){ return this.brand; } public void run(){ System.out.println("小汽车能跑了"); } }

（3）Client.java

public class Client { public static void main(String[] args) { Car car,cloneCar=null; car = new Car(); try { cloneCar = (Car) car.deepClone(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("car == cloneCar?"); System.out.println(car == cloneCar); System.out.println("car.getBrand() == cloneCar.getBrand()?"); System.out.println(car.getBrand() == cloneCar.getBrand()); } } 3、模式分析

原型模式，在java中使用浅克隆时，当原型对象被复制时，只复制它本身和其中包含的值类型的成员变量，而引用类型的成员变量并没有复制；而使用深克隆时，除了对象本身被复制外，对象所包含的所有成员变量也将被复制。

3.1 优点

原型模式简化了创建对象的过程，通过一个已有的实例进行复制提高了创建实例的效率，具有较好的可扩展性。

3.2 缺点

部分时候实现克隆可能较为麻烦。

3.3 适用场景

原型模式适合于当一个类初始化需要消耗很多资源时，有很多相似对象时，可以设计一个原型，通过对成员变量的些微修改来实现；需要时可以用深克隆的方式保存对象的状态，比如实现撤销操作等。

参考文献：设计模式（第2版）.清华出版社

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