⑤ 设计模式的艺术-05.原型（Prototype）模式

场景

思考一下：克隆技术是怎么样的过程? 克隆羊多利大家还记得吗?

javascript语言中的，继承怎么实现?那里面也有prototype，大家还记得吗?

原型模式

通过new产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式。

就是java中的克隆技术，以某个对象为原型，复制出新的对象。显然，新的对象具备原型对象的特点

优势有：效率高(直接克隆，避免了重新执行构造过程步骤) 。

克隆类似于new，但是不同于new。new创建新的对象属性采用的是默认值。克隆出的对象的属性值完全和原型对象相同。并且克隆出的新对象改变不会影响原型对象。然后，再修改克隆对象的值。

原型模式实现

Cloneable接口和clone方法

Prototype模式中实现起来最困难的地方就是内存复制操作，所幸在Java中提供了clone()方法替我们做了绝大部分事情。

注意用词：克隆和拷贝一回事！

原型模式(浅克隆)

Sheep.java

package com.cnki.prototype;

import java.io.Serializable;
import java.util.Date;

public class Sheep implements Cloneable, Serializable { // 1997,英国的克隆羊，多利！

    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String sname;
    private Date birthday;

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Object obj = super.clone(); // 直接调用object对象的clone()方法！
        return obj;
    }

    public String getSname() {
        return sname;
    }

    public void setSname(String sname) {
        this.sname = sname;
    }

    public Date getBirthday() {
        return birthday;
    }

    public void setBirthday(Date birthday) {
        this.birthday = birthday;
    }

    public Sheep(String sname, Date birthday) {
        super();
        this.sname = sname;
        this.birthday = birthday;
    }

    public Sheep() {
    }

}

Client.java

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Date date = new Date(12312321331L);
        Sheep s1 = new Sheep("少利",date);
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s1.getSname());
        System.out.println(s1.getBirthday());

        //浅克隆带来的问题：修改s1生日后,s2生日也会改变
        date.setTime(23432432423L);
        System.out.println(s1.getBirthday());

        Sheep s2 = (Sheep) s1.clone();
        s2.setSname("多利");
        System.out.println(s2);
        System.out.println(s2.getSname());
        System.out.println(s2.getBirthday());
    }
}

浅克隆存在的问题

被复制的对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而所有的对其他对象的引用都仍然指向原来的对象。

深克隆

深克隆把引用的变量指向复制过的新对象，而不是原有的被引用的对象。

深克隆：让已实现Clonable接口的类中的属性也实现Clonable接口

基本数据类型和String能够自动实现深度克隆（值的复制）

Sheep2.java

package com.cnki.prototype;

import java.util.Date;

//测试深复制
public class Sheep2 implements Cloneable { // 1997,英国的克隆羊，多利！
    private String sname;
    private Date birthday;

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Object obj = super.clone(); // 直接调用object对象的clone()方法！
        // 添加如下代码实现深复制(deep Clone)
        Sheep2 s = (Sheep2) obj;
        s.birthday = (Date) this.birthday.clone(); // 把属性也进行克隆！

        return obj;
    }

    public String getSname() {
        return sname;
    }

    public void setSname(String sname) {
        this.sname = sname;
    }

    public Date getBirthday() {
        return birthday;
    }

    public void setBirthday(Date birthday) {
        this.birthday = birthday;
    }

    public Sheep2(String sname, Date birthday) {
        super();
        this.sname = sname;
        this.birthday = birthday;
    }

    public Sheep2() {
    }
}

Client2.java

public class Client2 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Date date = new Date(12312321331L);
        Sheep2 s1 = new Sheep2("少利", date);
        Sheep2 s2 = (Sheep2) s1.clone(); // 实现深复制。s2对象的birthday是一个新对象！

        System.out.println(s1);
        System.out.println(s1.getSname());
        System.out.println(s1.getBirthday());

        date.setTime(23432432423L);

        System.out.println(s1.getBirthday());

        s2.setSname("多利");
        System.out.println(s2);
        System.out.println(s2.getSname());
        System.out.println(s2.getBirthday());

    }
}

利用序列化和反序列化技术实现深克隆