设计模式之 Prototype（原型）

原型模式定义:

用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象.

Prototype 模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，根本无需知道任何如何创建的细节,工作原理是:通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。

浅复制：

当进浅复制时，clone函数返回的是一个引用，指向的是新的clone出来的对象，此对象与原对象分别占用不同的堆空间。同时，复制出来的对象具有与原对象一致的状态。此处对象一致的状态是指：复制出的对象与原对象中的属性值完全相等==。

下面以复制一本书为例：

1.定义Book类和Author类：

class Author {

private String name;

private int age;

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

}

class Book implements Cloneable {

private String title;

private int pageNum;

private Author author;

public Book clone() {

Book book = null;

try {

book = (Book) super.clone();

} catch (CloneNotSupportedException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

return book;

}

public String getTitle() {

return title;

}

public void setTitle(String title) {

this.title = title;

}

public int getPageNum() {

return pageNum;

}

public void setPageNum(int pageNum) {

this.pageNum = pageNum;

}

public Author getAuthor() {

return author;

}

public void setAuthor(Author author) {

this.author = author;

}

}

由此我们发现：虽然复制出来的对象重新在堆上开辟了内存空间，但是，对象中各属性确保持相等。对于基本数据类型很好理解，但对于引用数据类型来说，则意味着此引用类型的属性所指向的对象本身是相同的， 并没有重新开辟内存空间存储。换句话说，引用类型的属性所指向的对象并没有复制。

由此，我们将其称之为浅复制。当复制后的对象的引用类型的属性所指向的对象也重新得以复制，此时，称之为深复制。

二、深复制：

Java中的深复制一般是通过对象的序列化和反序列化得以实现。序列化时，需要实现Serializable接口。

下面还是以Book为例，看下深复制的一般实现过程：

1.定义Book类和Author类（注意：不仅Book类需要实现Serializable接口，Author同样也需要实现Serializable接口!!）：

class Author implements Serializable{

private String name;

private int age;

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

}

class Book implements Serializable {

private String title;

private int pageNum;

private Author author;

public Book deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException{

// 写入当前对象的二进制流

ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);

oos.writeObject(this);

// 读出二进制流产生的新对象

ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());

ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);

return (Book) ois.readObject();

}

public String getTitle() {

return title;

}

public void setTitle(String title) {

this.title = title;

}

public int getPageNum() {

return pageNum;

}

public void setPageNum(int pageNum) {

this.pageNum = pageNum;

}

public Author getAuthor() {

return author;

}

public void setAuthor(Author author) {

this.author = author;

}

}

从输出结果中可以看出，深复制不仅在堆内存上开辟了空间以存储复制出的对象，甚至连对象中的引用类型的属性所指向的对象也得以复制，重新开辟了堆空间存储。