原型模式

1. 概念

使用原型实例指定将要创建的对象类型，通过复制这个实例创建新的对象。

java内部自带的一种模式Object.clone()

2. 适用场景

前提是某个类的实例（记为：o1）已经产生了，并且它的各个属性已设置完毕，如果想再产生另一个实例（记为：o2）各属性跟o1差不多。这时候需要适用原型模式来解决，否则得重新new对象，再将各属性重新设置一遍。

3. 注意事项

java中自带
实现原型模式需要实现标记性接口Cloneable
重写clone()方法
注意区分浅克隆和深克隆

4. 示例分析

• Person类：浅拷贝

class Person implements Cloneable {
    int age = 8;
    int score = 100;
    Location loc = new Location("bj", 22); // 地址
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

• Location类：

class Location {
    String street;
    int roomNo;
    @Override
    public String toString() {
        return "Location{" +
                "street='" + street + '\'' +
                ", roomNo=" + roomNo +
                '}';
    }
    public Location(String street, int roomNo) {
        this.street = street;
        this.roomNo = roomNo;
    }
}

• 场景类：

// 浅拷贝
public static void main(String[] args) throws Exception {
        Person p1 = new Person();
        Person p2 = (Person)p1.clone();
        System.out.println(p2.age + " " + p2.score);
        System.out.println(p2.loc);
        System.out.println(p1.loc == p2.loc);
        p1.loc.street = "sh";
        System.out.println(p2.loc);
    }

输出：
8 100
Location{street='bj', roomNo=22}
true
Location{street='sh', roomNo=22}

分析上述代码：Person类中的Location类，没实现Cloneable接口和重新clone()方法，属于浅拷贝，此时克隆出来的实例p2中的loc与p中的loc引用的是同一个地址，会相互影响。

那怎么实现深拷贝呢？
Person类和Location类调整下

class Person implements Cloneable {
    int age = 8;
    int score = 100;
    Location loc = new Location("bj", 22);
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        // 调整如下
        Person p = (Person)super.clone();
        p.loc = (Location)loc.clone();
        return p;
    }
}
// 与Person类一样实现Cloneable接口和重新clone方法
class Location implements Cloneable {
    String street;
    int roomNo;
    @Override
    public String toString() {
        return "Location{" +
                "street='" + street + '\'' +
                ", roomNo=" + roomNo +
                '}';
    }
    public Location(String street, int roomNo) {
        this.street = street;
        this.roomNo = roomNo;
    }
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

输出：
8 100
Location{street='bj', roomNo=22}
false
Location{street='bj', roomNo=22}

那么有人会问Location中String类型的属性,需要深克隆么？
答：不需要。String的改变只是指向常量池的地址改变了。
那么new String的方式呢, 克隆后的p2会受p1的影响？
答：会的。因为new String()的方式p1和p2都指向同一个堆地址。

5. 总结

1. 实现Cloneable接口。在java语言有一个Cloneable接口，它的作用只有一个，就是在运行时通知虚拟机可以安全地在实现了此接口的类上使用clone方法。在java虚拟机中，只有实现了这个接口的类才可以被拷贝，否则在运行时会抛出CloneNotSupportedException异常。

2. 重写Object类中的clone方法。Java中，所有类的父类都是Object类，Object类中有一个clone方法，作用是返回对象的一个拷贝，但是其作用域protected类型的，一般的类无法调用(只能是其子类调用)，因此，Prototype类需要将clone方法的作用域修改为public类型。clone()底层原理为p1实例的那块内存冲刺你copy一份。

3. 深拷贝 VS 浅拷贝

4. String不需要进一步深克隆

5. new String()方式会相互影响

6. 实际使用比较少

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坐标帝都，白天上班族，晚上是知识的分享者
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