java设计模式之原型模式
原型模式的定义:原型模式指原型实例指定创建对象的种类,并且通过复制这些原型创建新的对象,属于创建型设计模式。原型模式的核心在于复制原型对象。 以系统中已存在的一个对象原型,直接基于内存二进制流进行复制,不需要再经历耗时的对象初始化过程,性能将大大提升。 原型模式的应用场景:
分析JDK浅克隆API带来的问题:在java提供的API中,不需要手动创建抽象原型接口,java内置了Cloneable抽象原型接口,自定义的类型只需要实现该接口并重写Object.clone方法即可完成 对本类的复制。 通过查看JDK的源码发现,其实Cloneable是一个空接口。java之所以提供Cloneable接口,只是为了在运行时通知java虚拟机可以安全的在该类上使用clone 方法。如果没有实现Cloneable接口,调用clone()方法会抛出CloneNotSupportedException异常。 ? ?如果使用clone()方法,需要满足以下条件:
那么在java中浅克隆会带来什么问题呢,看下面的例子: 创建一个User类,并重写clone方法: package com.liuyi.designmode.creational.prototype; import lombok.Data; java.util.List; /** * @ClassName User * @description: * @author:liuyi * @Date:2020/11/11 20:55 */ @Data public class User implements Cloneable{ private Integer id; String name; private List<String> phoneList; /* * * @Author liuyi * @Description //TODO 重写浅克隆方法 * @Date 2020/11/11 21:11 * @Param [] * @return com.liuyi.designmode.creational.prototype.User * @Override protected User clone(){ try { return (User) super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { e.printStackTrace(); return null; } } } 创建一个对象,然后克隆一个对象,再修改对应的属性值: java.util.ArrayList; java.util.Arrays; * @ClassName PrototypeTest * @description: * :liuyi * @Date:2020/11/11 21:04 */ class PrototypeTest { static void main(String[] args) { //创建对象 User user = new User(); user.setId(1); user.setName("刘一"); List<String> PhoneList = new ArrayList<>(); PhoneList.add("1457697"); PhoneList.add("545452"); PhoneList.add("5155445645"); user.setPhoneList(PhoneList); 打印之前的对象信息 System.out.println(user); 克隆对象 User clone = user.clone(); 修改id为2 clone.setId(2); 删除list对象的一个值 clone.getPhoneList().remove(1分别打印 System.out.println(user); System.out.println(clone); } } 我们来看执行结果: ? ?可以看到,我对克隆之后的值进行修改,基础数据类型id改变了,没有影响原对象,但是改变引用类型List,则原对象的值也发生了改变。这就叫浅拷贝,这也是 浅克隆最致命的问题。那么怎么解决这个问题呢,使用深克隆可以解决该问题。 使用序列化实现深克隆:在上面的基础上添加一个deepClone()方法,代码如下: * * @Author liuyi * @Description 深克隆 * @Date 2020/11/11 21:40 * @Param [] * @return com.liuyi.designmode.creational.prototype.User **/ public User deepClone(){ { ByteArrayOutputStream bos = ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oos = ObjectOutputStream(bos); oos.writeObject(this); ByteArrayInputStream bis = ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()); ObjectInputStream ois = ObjectInputStream(bis); return (User)ois.readObject(); } (Exception e){ e.printStackTrace(); ; } } 把clone方法修改为deepClone方法的结果如下: ? ?这次修改克隆对象没有影响到原对象,达到了我们的目的。 原型模式的优点:
原型模式的缺点:
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