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设计模式（五）原型模式详解

article 2025/1/23 10:40:27

设计模式（五）原型模式详解

原型模型简介

定义：原型模型是一种创建型设计模型，它允许通过克隆/复制现有对象来创建新的对象，而无需通过常规的构造函数进行实例化。
这种方式的主要优势是在运行时不需要知道具体的类，只需一个实例对象即可。
实现方法
- 实现Cloneable接口：在Java中，如果一个类想要支持克隆操作，通常需要实现Cloneable接口，并重写Object类中的clone()方法。
- 深拷贝与浅拷贝
  
  浅拷贝：只复制对象本身，对于对象内部引用的其他对象，仍然共享同一个引用。
  
  深拷贝：不仅复制对象本身，还递归地复制对象内部引用的所有对象，确保新对象与原对象完全独立。

原型模式的关键组件

Prototype（抽象原型类）：声明了一个克隆自身的接口，由于Java中已经提供了Cloneable接口，我们不需要再创建原型接口。
ConcretePrototype（具体原型类）：创建一个Video类，实现Cloneable接口。
Client（客户端）：使用原型类提供的克隆方法来获取新对象。

浅克隆

package com.briup.patterns_design.prototype.demo01;

import java.util.Date;

/**
 * 原型模式 -- 浅拷贝
 * @author 35329
 *
 * 如何实现克隆/ 拷贝
 * 1、实现一个接口
 * 2、重写一个方法
 */
// Video原型类
public class Video implements Cloneable{ // 无良up主，克隆别人的视频
    private String name;
    private Date createTime;

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    public Video() {
    }

    public Video(String name, Date createTime) {
        this.name = name;
        this.createTime = createTime;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Video{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", createTime=" + createTime +
                '}';
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public Date getCreateTime() {
        return createTime;
    }

    public void setCreateTime(Date createTime) {
        this.createTime = createTime;
    }
}

package com.briup.patterns_design.prototype.demo01;

import java.util.Date;

/**
 * @author 35329
 */
public class BiliBiliClient {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        // 原型对象 v1
        Date date = new Date();
        Video v1 = new Video("原型模式学习", date);
        System.out.println("v1 = " + v1);
        System.out.println("v1.hashCode() = " + v1.hashCode());

        // v1 克隆 v2
        // Video v2 = new Video("原型模式学习", date); 原始写法
        Video v2 = (Video) v1.clone(); // 克隆出来的对象和原来的一模一样
        System.out.println("v2 = " + v2);
        System.out.println("v2.hashCode() = " + v2.hashCode());

        v2.setName("Clone：原型模式学习");
        System.out.println(v2);


    }
}

深克隆

package com.briup.patterns_design.prototype.demo02;

import java.util.Date;

/**
 * 原型模式 -- 深拷贝
 * @author 35329
 *
 * 如何实现克隆/ 拷贝
 * 1、实现一个接口
 * 2、重写一个方法
 */
// Video原型类
public class Video implements Cloneable{ // 无良up主，克隆别人的视频
    private String name;
    private Date createTime;

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Object obj = super.clone();

        // 实现深克隆 ~ 序列化、反序列化
        Video v = (Video) obj;
        // 将这个对象的属性页进行克隆
        v.createTime = (Date) this.createTime.clone();

        return obj;
    }

    public Video() {
    }

    public Video(String name, Date createTime) {
        this.name = name;
        this.createTime = createTime;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Video{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", createTime=" + createTime +
                '}';
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public Date getCreateTime() {
        return createTime;
    }

    public void setCreateTime(Date createTime) {
        this.createTime = createTime;
    }
}

package com.briup.patterns_design.prototype.demo02;

import java.util.Date;

/**
 * @author 35329
 *
 * 应用场景：
 * Spring Bean：单例模式，原型模式
 * 原型模式 + 工厂模式 ==> new <=替换为=>原型模式
 *
 */
public class BiliBiliClient {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        // 原型对象 v1
        Date date = new Date();
        Video v1 = new Video("原型模式学习", date);
        Video v2 = (Video) v1.clone(); // 克隆出来的对象和原来的一模一样

        System.out.println("v1 = " + v1);
        System.out.println("v2 = " + v2);

        System.out.println("=================================");
        date.setTime(5654251);
        System.out.println("v1 = " + v1);
        System.out.println("v2 = " + v2);
    }
}