设计模式-原型模式

介绍

原型模式通过复制创建复杂或构造耗时的实例。

主要解决：在运行期建立和删除原型的场景。
使用场景：
1.类初始化需要消耗较多的资源，这个资源包括数据、硬件资源。
2.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。
3.一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用，即保护性拷贝。

优点：
1.创建实例实例性能提高
2.逃避构造函数的约束，构造函数不执行

缺点：
1.减少约束是优点也是缺点。
2.必须实现Cloneable接口

浅拷贝和深拷贝

• 浅拷贝：浅拷贝只是对指针的拷贝，拷贝后两个指针指向同一个内存空间。
  所以浅拷贝的情况下，A引用B，修改A时B也会改变。即达不到保护性拷贝。
• 深拷贝：深拷贝不但对指针进行拷贝，而且对指针指向的内容进行拷贝，经深拷贝后的指针是指向两个不同地址的指针。

UML类图

代码实现

Book.java

import java.util.ArrayList;

public class Book implements Cloneable {
    private String article;
    private ArrayList<String> images = new ArrayList<String>();
    
    public Book() {
        System.out.println("Book构造函数");
    }

    public String getArticle() {
        return article;
    }

    public void setArticle(String article) {
        this.article = article;
    }

    public ArrayList<String> getImages() {
        return images;
    }

    public void setImages(String image) {
        images.add(image);
    }
    
    @Override
    protected Book clone() {
        try {
            Book book = (Book)super.clone();
            book.article = this.article;
            //浅拷贝
            //book.images = this.images;
            //深拷贝
            book.images = (ArrayList<String>)this.images.clone();
            return book;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    
    public void showBook() {
        System.out.println("Book Start");
        System.out.println("Article：" + article);
        for(String image : images) {
            System.out.println("Image Name：" + image);
        }
        System.out.println("Book End");
    }
    
}

Main.java

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Book originBook = new Book();
        originBook.setArticle("《今天你吃了吗》");
        originBook.setImages("天空");
        originBook.setImages("大地");
        originBook.showBook();
        
        Book copyBook = originBook.clone();
        copyBook.showBook();
        
        copyBook.setImages("湖泊");
        copyBook.showBook();
        
        originBook.showBook();
    }
}

输出

Book构造函数
Book Start
Article：《今天你吃了吗》
Image Name：天空
Image Name：大地
Book End
Book Start
Article：《今天你吃了吗》
Image Name：天空
Image Name：大地
Book End
Book Start
Article：《今天你吃了吗》
Image Name：天空
Image Name：大地
Image Name：湖泊
Book End
Book Start
Article：《今天你吃了吗》
Image Name：天空
Image Name：大地
Book End