设计模式三(原型模式)

在开发过程中，创建多个数据相同的对象，每次new都开销比较大，在这里可以使用对象克隆，以先创建的原型对象为模板进行对象的复制。这种模式是实现了一个原型接口，该接口用于创建当前对象的克隆。当直接创建对象的代价比较大时，则采用这种模式。例如，一个对象需要在一个高代价的数据库操作之后被创建。我们可以缓存该对象，在下一个请求时返回它的克隆，在需要的时候更新数据库，以此来减少数据库调用

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

public class Person implements  Cloneable{
 ​
      int num;
      String name;
 ​
     public Person() {
     }
 ​
     public Person(int num, String name) {
         this.num = num;
         this.name = name;
     }
 ​
     public int getNum() {
         return num;
     }
 ​
     public void setNum(int num) {
         this.num = num;
     }
 ​
     public String getName() {
         return name;
     }
 ​
     public void setName(String name) {
         this.name = name;
     }
 ​
 ​
 ​
     @Override
     protected Person clone() throws CloneNotSupportedException {
         Person person = (Person)super.clone();
         return person;
     }
 ​
     @Override
     public String toString() {
         return "Person{" +
                 "num=" + num +
                 ", name='" + name + '\'' +
                 '}';
     }
 }

 public class Test {
 ​
     public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
 ​
         Person p1 = new Person(100,"jim");
         Person p2 =p1.clone();//clone方法 返回一个新对象
         p2.name = "tom";
         System.out.println(p1);//100 ,jim
         System.out.println(p2);//100 tom
 ​
         System.out.println(p1==p2);//false
 ​
     }
 }

深克隆

多层克隆

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

 public class Person implements  Cloneable{
 ​
      int num;
      String name;
      Address address;
 ​
     public Person() {
 ​
     }
 ​
     public Person(int num, String name) {
         this.num = num;
         this.name = name;
     }
 ​
     public int getNum() {
         return num;
     }
 ​
     public void setNum(int num) {
         this.num = num;
     }
 ​
     public String getName() {
         return name;
     }
 ​
     public void setName(String name) {
         this.name = name;
     }
 ​
     public Address getAddress() {
         return address;
     }
 ​
     public void setAddress(Address address) {
         this.address = address;
     }
 ​
     @Override
     protected Person clone() throws CloneNotSupportedException {
         Person person = (Person)super.clone();
         person.address = address.clone();   //深度复制  联同person中关联的对象也一同克隆.
         return person;
     }
 ​
     @Override
     public String toString() {
         return "Person{" +
                 "num=" + num +
                 ", name='" + name + '\'' +
                 ", address=" + address +
                 '}';
     }
 }
 ​

 public class Address  implements Cloneable{
 ​
      String  address;
 ​
     public String getAddress() {
         return address;
     }
 ​
     public void setAddress(String address) {
         this.address = address;
     }
 ​
     @Override
     public String toString() {
         return "Address{" +
                 "address='" + address + '\'' +
                 '}';
     }
 ​
      @Override
     protected Address clone() throws CloneNotSupportedException {
         return (Address) super.clone();
     }
 }

序列化

public class Address  implements Serializable {
 ​
      String  address;
 ​
     public String getAddress() {
         return address;
     }
 ​
     public void setAddress(String address) {
         this.address = address;
     }
 ​
     @Override
     public String toString() {
         return "Address{" +
                 "address='" + address + '\'' +
                 '}';
     }
 ​
 }

public class Person implements Serializable {
 ​
      int num;
      String name;
      Address address;
 ​
     public Person() {
     }
 ​
     public Person(int num, String name) {
         this.num = num;
         this.name = name;
     }
 ​
     public int getNum() {
         return num;
     }
 ​
     public void setNum(int num) {
         this.num = num;
     }
 ​
     public String getName() {
         return name;
     }
 ​
     public void setName(String name) {
         this.name = name;
     }
 ​
     public Address getAddress() {
         return address;
     }
 ​
     public void setAddress(Address address) {
         this.address = address;
     }
 ​
     /**
      * 自定义克隆方法
      * @return
      */
     public Person myclone() {
             Person person = null;
               try { // 将该对象序列化成流,因为写在流里的是对象的一个拷贝，而原对象仍然存在于JVM里面。所以利用这个特性可以实现对象的深拷贝
                      ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
                       ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
                       oos.writeObject(this);
             // 将流序列化成对象
                     ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
                      ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
                      person = (Person) ois.readObject();
                   } catch (IOException e) {
                      e.printStackTrace();
                   } catch (ClassNotFoundException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              return person;
           }
 ​
 ​
     @Override
     public String toString() {
         return "Person{" +
                 "num=" + num +
                 ", name='" + name + '\'' +
                 ", address=" + address +
                 '}';
     }
 }

 练习

题目页面 (kamacoder.com)

import java.util.Scanner;
 
public class Main {
 
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int num = scanner.nextInt();
        while(num-->0){
            String color = scanner.next();
            int width = scanner.nextInt();
            int height = scanner.nextInt();
            Prototype prototype = new Prototype(color, width, height);
            Prototype clone = prototype.clone();
            System.out.println(clone.toString());
        }
    }
}
 
class Prototype implements Cloneable{
    private String color;
    private int width;
    private int height;
 
    public Prototype(String color, int width, int height) {
        this.color = color;
        this.width = width;
        this.height = height;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Color: " + color + ", Width: " + width + ", Height: " + height;
    }
 
    @Override
    protected Prototype clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (Prototype) super.clone();
    }
 
 
}