Android 设计模式 - 原型模式

原型模式如何使用

原型模式主要用来克隆一个对象，在开发过程中我们会有需要一个对象的copy这种需求，常常就会用克隆这种设计模式.
在java中需要克隆的对象必须要实现一个,不实现Cloneable接口也可以重写clone方法，但是调用clone方法会抛出CloneNotSupportedException

public interface Cloneable {
}

并且重写clone()方法.
例如我需要User具有clone的功能.

public class User implements Cloneable{
    public int age;
    public String name;

    public User(int age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public User clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (User) super.clone();
    }
}

在clone一个User可以

User user = new User(25,"jay");
try {
     User temp = user.clone();
     System.out.println("name " +temp.name+" age "+temp.age);
} catch (CloneNotSupportedException e) {
     e.printStackTrace();
}

最后输出

System.out: name jay age 25

上面演示了一种简单浅克隆，下面再来谈谈深度克隆.
User.class现在变成了这样

public class User implements Cloneable{
    public int age;
    public String name;
    public ArrayList<String> friends;

    public User(int age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
        friends = new ArrayList<>();
    }

    public void add(String friend){
        friends.add(friend);
    }

    @Override
    public User clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (User) super.clone();
    }
}

注意，它多了一个List<String> friends
再看看克隆的时候

User user = new User(25,"jay");
user.add("小明");
user.add("小红");
user.add("小白");
try {
     User temp = user.clone();
     temp.add("小黑");
     for (String f : temp.friends){
          System.out.println("copy "+f);
     }
} catch (CloneNotSupportedException e) {
     e.printStackTrace();
}
     for (String f : user.friends){
             System.out.println("original "+f);
     }
}

输出:

01-07 10:00:26.649 7331-7331/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: copy 小明
01-07 10:00:26.649 7331-7331/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: copy 小红
01-07 10:00:26.649 7331-7331/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: copy 小白
01-07 10:00:26.649 7331-7331/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: copy 小黑
01-07 10:00:26.649 7331-7331/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: original 小明
01-07 10:00:26.649 7331-7331/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: original 小红
01-07 10:00:26.649 7331-7331/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: original 小白
01-07 10:00:26.649 7331-7331/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: original 小黑

当你改变克隆内容的时候，原始数据也改变了，这显然不是我们想看到的.
User中的clone是可以写自己的克隆方式的

@Override
public User clone() throws CloneNotSupportedException {
     return (User) super.clone();
}

我们需要改写

@Override
public User clone() throws CloneNotSupportedException {
    User user = (User) super.clone();
    user.friends = (ArrayList<String>) this.friends.clone();
    return user;
}

ArrayList重写了clone方法实现了数组的copy.
最后运行一下

01-07 10:14:58.162 8060-8060/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: copy 小明
01-07 10:14:58.162 8060-8060/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: copy 小红
01-07 10:14:58.162 8060-8060/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: copy 小白
01-07 10:14:58.162 8060-8060/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: copy 小黑
01-07 10:14:58.162 8060-8060/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: original 小明
01-07 10:14:58.162 8060-8060/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: original 小红
01-07 10:14:58.162 8060-8060/com.example.huangli.rankdemo I/System.out: original 小白

这次在修改克隆数据的同时并没有改变原始数据.

总结:

浅拷贝可以用于一些对象只具有基本数据结构的情况下进行拷贝，深拷贝可以实现数据结构复杂的情况下的深度拷贝.

另外还有一个疑问是，我可以重新构造一个对象，并不需要克隆模式去实现对象的拷贝，其实构造一个对象也是可以的，但是这时候需要权衡，哪个开销更大，应该构造函数可能不仅仅实现了数据的初始化，它可能还会去做一些别的事情（比如说去触发另外一个模块的启动），但是克隆就不一样了，它仅仅是去拷贝一份对象数据.
【附录】

资料图

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