【设计模式】创建型-原型模式
文章目录
- 一、原型模式
一、原型模式
原型模式的角色:
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抽象原型类
抽象原型类是定义具有克隆自己的方法的接口,是所有具体原型类的公共父类,可以是抽象类,也可以是接口 -
具体原型类
具体原型类实现具体的克隆方法,在克隆方法中返回返回自己的一个克隆对象 -
客户类
客户类让一个原型克隆自身,从而创建一个新的对象。在客户类中只需要直接实例化或通过工厂方法等方式创建一个对象,再通过该对象的克隆方法复制得到多个相同的对象
在Java中所有的类都继承自java.lang.Object
类,而在Object类中提供了一个clone()
方法,可以将一个java对象复制一份。所以在Java中可以通过重写clone方法来实现对象的克隆
但需要注意的是,能够实现克隆的java类必须实现一个标识接口Cloneable
,表示这个java类支持复制。如果一个类没有实现这个接口但是调用了clone方法,java编译器将会抛出一个CloneNotSurpportedException
异常
// 实现Cloneable 接口
public class PrototypeObject implements Cloneable {
...
public Object clone(){
Object object = null;
try {
// 调用Object类中的clone方法
object = supper.clone();
} catch (CloneNotSupportedException exception){
...
}
return object;
}
}
在上面的代码中 Object类表示的原型模式角色是抽象原型类,而PrototypeObject类表示的是具体原型类
而客户端就比较简单
// 客户端代码
PrototypeObject prototype = new PrototypeObject();
PrototypeObject prototypeClone = prototype.clone();
对于原型模式还有两个最重要的问题:深克隆和浅克隆
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浅克隆:
在浅克隆中,如果原型对象的成员变量是值类型,将复制一份给克隆对象;如果原型对象的成员变量是引用类型,则将引用对象的地址复制一份给克隆对象,也就是说原型对象和克隆对象的成员变量指向相同的内存地址。简单来说,在浅克隆中,当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,而引用类型的成员对象并没有复制,在java中覆盖Object类的clone方法可以实现浅克隆
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深克隆:
在深克隆中,无论原型对象的成员变量是值类型还是引用类型,都将复制一份给克隆对象,深克隆将原型对象的所有引用对象也复制一份给克隆对象。简单来说,在深克隆中,除了对象本身被复制外,对象所包含的所有成员变量也将复制
在Java语言中,如果需要实现深克隆,可以通过序列化(Serialization)等方式来实现。序列化就是将对象写到流的过程,写到流中的对象是原有对象的一个拷贝,而原对象仍然存在于内存中。通过序列化实现的拷贝不仅可以复制对象本身,而且可以复制其引用的成员对象,因此通过序列化将对象写到一个流中,再从流里将其读出来,可以实现深克隆。需要注意的是能够实现序列化的对象其类必须实现Serializable接口,否则无法实现序列化操作