JAVA设计模式学习9——原型模式

原型模式（prototype）它是指通过给定一个原型对象来指明所要创建的对象类型，然后复制这个原型对象的办法创建出同类型的对象。原型模式也属于创建模式。

我们先来看一下原型模式的模型：

原型模型涉及到三个角色：

客户角色（client）：客户端提出创建对象的请求；

抽象原型（prototype）：这个往往由接口或者抽象类来担任，给出具体原型类的接口；

具体原型（Concrete prototype）：实现抽象原型，是被复制的对象；

模拟代码如下：

 

package prototype;
/**
 * 
 *作者：alaric
 *时间：2013-7-18下午10:40:49
 *描述：抽象接口
 */
public interface Prototype extends Cloneable {

	public Object clone();
	
}

 

package prototype;
/**
 * 
 *作者：alaric
 *时间：2013-7-18下午10:41:39
 *描述：实现接口
 */
public class ConcretePrototype implements Prototype {

	@Override
	public Object clone() {
		try {
			return  super.clone();
		} catch (CloneNotSupportedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
			return null;
		}
		
	}	

}

 

 

package prototype;
/**
 * 
 *作者：alaric
 *时间：2013-7-18下午10:41:14
 *描述：客户端
 */
public class Client {
	private Prototype prototype;
	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		Client c = new Client();
		c.prototype = c.getNewPrototype(new ConcretePrototype());

	}
	/**
	 * 
	 * @param prototype
	 * @return
	 */
    public Prototype getNewPrototype(Prototype prototype){
    	return (Prototype) prototype.clone();
    }
}

 以上代码简单描述了原型模式的实现，说到这里估计很多人要跳了，因为说到原型模式不能不说的问题是java的深拷贝和浅拷贝，那下面我们就来讨论下深拷贝和浅拷贝。

浅拷贝：是指拷贝引用，实际内容并没有复制，改变后者等于改变前者。

深拷贝：拷贝出来的东西和被拷贝者完全独立，相互没有影响。

引用一哥们举的例子（博客地址忘记了）

有一个人叫张三，人们给他取个别命叫李四，不管张三还是李四都是一个人，张三胳膊疼，李四也是一个样的不爽。这个就是浅拷贝，只是个别名而已。

同样还是有一个人叫张三，通过人体克隆技术（如果法律允许）得到一个李四，这个李四和被克隆的张三完全是两个人，张三就是少个胳膊，李四也不会感到疼痛。这个就是深拷贝。

 

java语言提供Cloneable接口，在运行时通知虚拟机可以安全的在这个类上使用clone（）方法，通过这个方法可以复制一个对象，但是Object并没有实现这个接口，所以在拷贝是必须实现此标识接口，否则会抛出CloneNotSupportedException。

但是clone（）方法出来的默认都是浅拷贝，如果要深拷贝，那么可以考虑自己编写clone方法，但是深度很难控制，编写这个clone方法也不是最佳方案，还有个比较好的方案就是串行化来实现，代码如下：

public Object deepClone(){
    ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); 
    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos); 
    oos.writeObject(this); 
    ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray()) 
    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis); 
    return ois.readObject();
}

这样就可以实现深拷贝，前提是对象实现java.io.Serializable接口。

 

注意：除了基本数据类型外，其他对象默认拷贝都是浅拷贝，String类型是个例外，虽然是基本类型，但是也是浅拷贝，这个跟它实际在java内存存储情况有关。超出了设计模式讨论范围，大家可自行查看相关资料。