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一、概述 二、结构 三、实现 四、案例 五、使用场景 六、扩展深克隆 一、概述
用一个已经创建的实例作为原型通过复制该原型对象来创建一个和原型对象相同的新对象。
二、结构
原型模式包含如下角色
抽象原型类规定了具体原型对象必须实现的的 clone() 方法。具体原型类实现抽象原型类的 clone() 方法它是可被复制的对象。访问类使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象。
接口类图如下
三、实现
原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆。 浅克隆创建一个新对象新对象的属性和原来对象完全相同对于非基本类型属性仍指向原有属性所指向的对象的内存地址。 深克隆创建一个新对象属性中引用的其他对象也会被克隆不再指向原有对象地址。 Java中的Object类中提供了 clone() 方法来实现浅克隆。 Cloneable 接口是上面的类图中的抽象原型类而实现了Cloneable接口的子实现类就是具体的原型类。代码如下
Realizetype具体的原型类
public class Realizetype implements Cloneable {public Realizetype() {System.out.println(具体的原型对象创建完成);}Overrideprotected Realizetype clone() throws CloneNotSupportedException {System.out.println(具体原型复制成功);return (Realizetype) super.clone();}
}Client 测试访问类
public class Client {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {//创建一个原型类对象Realizetype r1 new Realizetype();//调用Realizetype类中的clone方法进行对象的克隆Realizetype r2 r1.clone();System.out.println(对象r1和r2是同一个对象 (r1 r2));}
}四、案例
用原型模式生成“三好学生”奖状
同一学校的“三好学生”奖状除了获奖人姓名不同其他都相同可以使用原型模式复制多个“三好学生”奖状出来然后在修改奖状上的名字即可。
类图如下 代码如下
//奖状类
public class Citation implements Cloneable {private String name;public void setName(String name) {this.name name;}public String getName() {return (this.name);}public void show() {System.out.println(name 同学在2023学年第一学期中表现优秀被评为三好学生。特发此状);}Overridepublic Citation clone() throws CloneNotSupportedException {return (Citation) super.clone();}
}//测试访问类
public class CitationTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Citation c1 new Citation();c1.setName(张三);//复制奖状Citation c2 c1.clone();//将奖状的名字修改李四c2.setName(李四);c1.show();c2.show();}
}五、使用场景
对象的创建非常复杂可以使用原型模式快捷的创建对象。性能和安全要求比较高。
六、扩展深克隆
将上面的“三好学生”奖状的案例中Citation类的name属性修改为Student类型的属性。代码如下
//奖状类
public class Citation implements Cloneable{// //三好学生上的姓名
// private String name;
//
// public String getName() {
// return name;
// }
//
// public void setName(String name) {
// this.name name;
// }private Student stu;public Student getStu() {return stu;}public void setStu(Student stu) {this.stu stu;}public void show() {System.out.println(stu.getName() 同学在2023学年第一学期中表现优秀被评为三好学生。特发此状);}Overridepublic Citation clone() throws CloneNotSupportedException{return (Citation) super.clone();}}//学生类
public class Student {private String name;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name name;}Overridepublic String toString() {return Student{ name name \ };}
}//测试类
public class CitationTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {//1、创建原型对象Citation c1 new Citation();Student stunew Student();stu.setName(张三);c1.setStu(stu);
// c1.setName(张三);//复制奖状对象Citation c2 c1.clone();Student stu1c2.getStu();stu1.setName(李四);//将奖状的名字修改李四
// c2.setName(李四);c1.show();c2.show();}
}此时之所以名字会相同是因为Citation类此时复制的是Student类【引用类型】引用类型是同一个地址而原本的Citation类中是String类型【基础类型】,并不是同一块地址。
运行结果为 说明
stu对象和stu1对象是同一个对象就会产生将stu1对象中name属性值改为“李四”两个Citation奖状对象中显示的都是李四。这就是浅克隆的效果对具体原型类Citation中的引用类型的属性进行引用的复制。这种情况需要使用深克隆而进行深克隆需要使用对象流。代码如下
public class CitationTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException, IOException, ClassNotFoundException {//1、创建原型对象Citation c1 new Citation();Student stunew Student();stu.setName(张三);c1.setStu(stu);//创建对象输出流对象ObjectOutputStream oos new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(C:\\Users\\Lenovo\\Desktop\\b.txt));//将c1对象写出到文件中oos.writeObject(c1);oos.close();//创建对象出入流对象ObjectInputStream ois new ObjectInputStream(new FileInputStream(C:\\Users\\Lenovo\\Desktop\\b.txt));//读取对象Citation c2 (Citation) ois.readObject();//释放资源ois.close();//获取c2奖状所属学生对象Student stu1 c2.getStu();stu1.setName(李四);//判断stu对象和stu1对象是否是同一个对象System.out.println(stu和stu1是同一个对象 (stu stu1));c1.show();c2.show();}
}运行结果为 注意Citation类和Student类必须实现Serializable接口否则会抛NotSerializableException异常。 总结
以上就是设计模式之原型模式【创造者模式】的相关知识点希望对你有所帮助。 积跬步以至千里积怠惰以至深渊。时代在这跟着你一起努力哦
