设计模式课程 设计模式精讲 9-2 原型模式coding
1 课堂演练
1.1 super.toString 作用
1.2 为什么要使用克隆方法呢
2 代码解析
2.1 代码解析1（使用原型模式之前）
2.2 代码解析2（使用原型模式默认方式（浅克隆））
2.3 代码解析3（一种常用原型模式）
2.4 代码解析4（浅克隆的弊端）
2.5 代码解析5（深克隆实现）
1 课堂演练
1.1 super.toString 作用
打印出对象的内存地址
1.2 为什么要使用克隆方法呢
有一些场景需要继续使用这个对象，只不过咱们简化了一些。其实这个场景，一直用同一个对象也可以，但是不符合面向对象的写法。一个对象和另外一个对象尽量独立存在
2 代码解析
2.1 代码解析1（使用原型模式之前）
需求：
邮件类：
package com.geely.design.pattern.creational.prototype;
public class Mail {
private String name;
private String emailAddress;
private String content;
/**
* 1 添加初始化方法，目的是为了一会儿和克隆方法 出来的对象，作对比。
* 查看克隆出来的对象是否是此初始化出来的。
*/
public Mail(){
System.out.println("Mail Class Constructor");
}
/**
* 2 为打印方便，添加toString方法
* @return
*/
@Override
public String toString() {
return "Mail{" +
"name='" + name + '\'' +
", emailAddress='" + emailAddress + '\'' +
", content='" + content + '\'' +
'}';
}
/**
* 3 以下是get和set方法
* @return
*/
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getEmailAddress() {
return emailAddress;
}
public void setEmailAddress(String emailAddress) {
this.emailAddress = emailAddress;
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
}
邮件工具类：
package com.geely.design.pattern.creational.prototype; import java.text.MessageFormat; /**
* 邮件工具类，实现发送邮件和保存邮件初始化模版的功能
*/
public class MailUtil { /**
* 1 发送邮件功能的实现
* 重点： 占位符赋值的实现
* @param mail
*/
public static void sendMail(Mail mail){
String sOutPutContent = "向{0}同学发送邮件内容为{1},邮件地址为：{2}";
System.out.println(MessageFormat.format(sOutPutContent,mail.getName(),mail.getContent(),mail.getEmailAddress()));
} /**
* 2 保存日志记录
*/
public static void saveOriginMail(Mail mail){
System.out.println("邮件内容为"+mail.getContent());
}
}
测试类：
package com.geely.design.pattern.creational.prototype; /**
* 测试类：
*/
public class Test { /**
* 1 测试使用原型模式（克隆之前）
* @param args
*/
public static void main(String [] args){
Mail mail = new Mail();
mail.setContent("初始化模版"); for(int i = 0;i < 10;i++){
mail.setName("姓名"+i);
mail.setContent("内容"+i);
mail.setEmailAddress(i+"@imooc.com");
MailUtil.sendMail(mail);
}
MailUtil.saveOriginMail(mail);
} }
打印日志：
Mail Class Constructor
向姓名0同学发送邮件内容为内容0,邮件地址为：0@imooc.com
向姓名1同学发送邮件内容为内容1,邮件地址为：1@imooc.com
向姓名2同学发送邮件内容为内容2,邮件地址为：2@imooc.com
向姓名3同学发送邮件内容为内容3,邮件地址为：3@imooc.com
向姓名4同学发送邮件内容为内容4,邮件地址为：4@imooc.com
向姓名5同学发送邮件内容为内容5,邮件地址为：5@imooc.com
向姓名6同学发送邮件内容为内容6,邮件地址为：6@imooc.com
向姓名7同学发送邮件内容为内容7,邮件地址为：7@imooc.com
向姓名8同学发送邮件内容为内容8,邮件地址为：8@imooc.com
向姓名9同学发送邮件内容为内容9,邮件地址为：9@imooc.com
邮件内容为内容9 Process finished with exit code 0
2.2 代码解析2（使用原型模式默认方式（浅克隆））
邮件类：
package com.geely.design.pattern.creational.prototype;
/*
* 只有实现clonable接口，才能调用clone方法
*/
public class Mail implements Cloneable{
private String name;
private String emailAddress;
private String content; /**
* 4 添加浅克隆方法
* @return
* @throws CloneNotSupportedException
*/
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
System.out.println("调用克隆方法");
return super.clone();
} /**
* 1 添加初始化方法，目的是为了一会儿和克隆方法 出来的对象，作对比。
* 查看克隆出来的对象是否是此初始化出来的。
*/
public Mail(){
System.out.println("Mail Class Constructor");
} /**
* 2 为打印方便，添加toString方法
* 添加super.toString方法是为了打印内存地址，比较克隆的对象内存地址和初始化的对象内存地址是否一致
* 以及克隆对象之间内存地址是否一致
* @return
*/
@Override
public String toString() {
return "Mail{" +
"name='" + name + '\'' +
", emailAddress='" + emailAddress + '\'' +
", content='" + content + '\'' +
'}'+super.toString();
} /**
* 3 以下是get和set方法
* @return
*/
public String getName() {
return name;
} public void setName(String name) {
this.name = name;
} public String getEmailAddress() {
return emailAddress;
} public void setEmailAddress(String emailAddress) {
this.emailAddress = emailAddress;
} public String getContent() {
return content;
} public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
}
邮件工具类：
package com.geely.design.pattern.creational.prototype; import java.text.MessageFormat; /**
* 邮件工具类，实现发送邮件和保存邮件初始化模版的功能
*/
public class MailUtil { /**
* 1 发送邮件功能的实现
* 重点： 占位符赋值的实现
* @param mail
*/
public static void sendMail(Mail mail){
String sOutPutContent = "向{0}同学发送邮件内容为{1},邮件地址为：{2}";
System.out.println(MessageFormat.format(sOutPutContent,mail.getName(),mail.getContent(),mail.getEmailAddress()));
} /**
* 2 保存日志记录
*/
public static void saveOriginMail(Mail mail){
System.out.println("邮件内容为"+mail.getContent()+mail.getContent());
}
}
测试类：
package com.geely.design.pattern.creational.prototype; /**
* 测试类：
*/
public class Test { /**
* 1 测试使用原型模式（克隆之前）
* @param args
*/
public static void main(String [] args) throws CloneNotSupportedException {
Mail mail = new Mail();
mail.setContent("初始化模版");
System.out.println("初始化对象内存地址"+mail); for(int i = 0;i < 10;i++){
Mail mailTemp = (Mail) mail.clone();
mailTemp.setName("姓名"+i);
mailTemp.setContent("内容"+i);
mailTemp.setEmailAddress(i+"@imooc.com");
MailUtil.sendMail(mailTemp);
System.out.println("克隆对象"+i+"内存地址"+mailTemp);
}
MailUtil.saveOriginMail(mail);
} }
打印日志：
"C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\bin\java.exe" "-javaagent:D:\java\devolopKit\idea\anZh\IntelliJ IDEA Community Edition 2018.1.4\lib\idea_rt.jar=3318:D:\java\devolopKit\idea\anZh\IntelliJ IDEA Community Edition 2018.1.4\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\jfxrt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\rt.jar;F:\xiangmu3\Xin\Idea\design_pattern\target\classes" com.geely.design.pattern.creational.prototype.Test
Mail Class Constructor
初始化对象内存地址Mail{name='null', emailAddress='null', content='初始化模版'}com.geely.design.pattern.creational.prototype.Mail@52a7b7ff
调用克隆方法
向姓名0同学发送邮件内容为内容0,邮件地址为：0@imooc.com
克隆对象0内存地址Mail{name='姓名0', emailAddress='0@imooc.com', content='内容0'}com.geely.design.pattern.creational.prototype.Mail@49164555
调用克隆方法
向姓名1同学发送邮件内容为内容1,邮件地址为：1@imooc.com
克隆对象1内存地址Mail{name='姓名1', emailAddress='1@imooc.com', content='内容1'}com.geely.design.pattern.creational.prototype.Mail@5521f4ef
调用克隆方法
向姓名2同学发送邮件内容为内容2,邮件地址为：2@imooc.com
克隆对象2内存地址Mail{name='姓名2', emailAddress='2@imooc.com', content='内容2'}com.geely.design.pattern.creational.prototype.Mail@2857a293
调用克隆方法
向姓名3同学发送邮件内容为内容3,邮件地址为：3@imooc.com
克隆对象3内存地址Mail{name='姓名3', emailAddress='3@imooc.com', content='内容3'}com.geely.design.pattern.creational.prototype.Mail@11727596
调用克隆方法
向姓名4同学发送邮件内容为内容4,邮件地址为：4@imooc.com
克隆对象4内存地址Mail{name='姓名4', emailAddress='4@imooc.com', content='内容4'}com.geely.design.pattern.creational.prototype.Mail@7185d3cc
调用克隆方法
向姓名5同学发送邮件内容为内容5,邮件地址为：5@imooc.com
克隆对象5内存地址Mail{name='姓名5', emailAddress='5@imooc.com', content='内容5'}com.geely.design.pattern.creational.prototype.Mail@914304e
调用克隆方法
向姓名6同学发送邮件内容为内容6,邮件地址为：6@imooc.com
克隆对象6内存地址Mail{name='姓名6', emailAddress='6@imooc.com', content='内容6'}com.geely.design.pattern.creational.prototype.Mail@c6f558a
调用克隆方法
向姓名7同学发送邮件内容为内容7,邮件地址为：7@imooc.com
克隆对象7内存地址Mail{name='姓名7', emailAddress='7@imooc.com', content='内容7'}com.geely.design.pattern.creational.prototype.Mail@112f8578
调用克隆方法
向姓名8同学发送邮件内容为内容8,邮件地址为：8@imooc.com
克隆对象8内存地址Mail{name='姓名8', emailAddress='8@imooc.com', content='内容8'}com.geely.design.pattern.creational.prototype.Mail@771c9fcc
调用克隆方法
向姓名9同学发送邮件内容为内容9,邮件地址为：9@imooc.com
克隆对象9内存地址Mail{name='姓名9', emailAddress='9@imooc.com', content='内容9'}com.geely.design.pattern.creational.prototype.Mail@4c0d39ac
邮件内容为初始化模版初始化模版 Process finished with exit code 0
2.3 代码解析3（一种常用原型模式）
实体类：
package com.geely.design.pattern.creational.prototype.abstractprototype; /**
* 一种常用的原型模式
* 通过抽象类来实现原型模式
*/
public abstract class A implements Cloneable{ @Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
继承类：
package com.geely.design.pattern.creational.prototype.abstractprototype; /**
* 继承A类，直接调用clone接口
*/
public class B extends A{ public static void main(String [] args){
B b = new B();
try {
b.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("处理异常");
}
}
}
2.4 代码解析4（浅克隆的弊端）
实现功能：
小猪佩奇1克隆出新的对象小猪佩奇2，修改佩奇1的生日，佩奇2的生日保持不变
实体类：
package com.geely.design.pattern.creational.prototype;
import java.util.Date;
public class Pig implements Cloneable{
private String name;
private Date birthday;
/**
* 4 添加有参构造方法，方便测试类赋值
* @param name
* @param birthday
*/
public Pig(String name, Date birthday) {
this.name = name;
this.birthday = birthday;
}
/**
* 3 添加克隆方法
* @return
* @throws CloneNotSupportedException
*/
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
/**
* 2 添加toString方法，方便测试
* @return
*/
@Override
public String toString() {
return "Pig{" +
"name='" + name + '\'' +
", birthday=" + birthday +super.toString()+
'}';
}
/**
* 1 getset方法
* @return
*/
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Date getBirthday() {
return birthday;
}
public void setBirthday(Date birthday) {
this.birthday = birthday;
}
}
测试类：
package com.geely.design.pattern.creational.prototype;
import java.util.Date;
public class Test2 {
public static void main(String [] args){
try {
Date date1 = new Date();
Pig pig1 = new Pig("peiqi",date1);
Pig pig2 = (Pig) pig1.clone();
System.out.println(pig1);
System.out.println(pig2);
//预期修改pig1的生日，没想到pig2的生日也改了
pig1.getBirthday().setTime(0L);
System.out.println(pig1);
System.out.println(pig2);
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("出现异常");
}
}
}
打印日志：
"C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\bin\java.exe" "-javaagent:D:\java\devolopKit\idea\anZh\IntelliJ IDEA Community Edition 2018.1.4\lib\idea_rt.jar=8024:D:\java\devolopKit\idea\anZh\IntelliJ IDEA Community Edition 2018.1.4\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\jfxrt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\rt.jar;F:\xiangmu3\Xin\Idea\design_pattern\target\classes" com.geely.design.pattern.creational.prototype.Test2
Pig{name='peiqi', birthday=Thu Sep 05 05:44:20 CST 2019com.geely.design.pattern.creational.prototype.Pig@1bfdfa36}
Pig{name='peiqi', birthday=Thu Sep 05 05:44:20 CST 2019com.geely.design.pattern.creational.prototype.Pig@3f35fd95}
Pig{name='peiqi', birthday=Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970com.geely.design.pattern.creational.prototype.Pig@1bfdfa36}
Pig{name='peiqi', birthday=Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970com.geely.design.pattern.creational.prototype.Pig@3f35fd95} Process finished with exit code 0
2.5 代码解析5（深克隆实现）
实体类：
package com.geely.design.pattern.creational.prototype;
import java.util.Date;
public class Pig implements Cloneable{
private String name;
private Date birthday;
/**
* 4 添加有参构造方法，方便测试类赋值
* @param name
* @param birthday
*/
public Pig(String name, Date birthday) {
this.name = name;
this.birthday = birthday;
}
/**
* 3 添加克隆方法
* @return
* @throws CloneNotSupportedException
*/
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
Pig pig = (Pig) super.clone();
//深克隆
pig.birthday = (Date) pig.birthday.clone();
return pig;
}
/**
* 2 添加toString方法，方便测试
* @return
*/
@Override
public String toString() {
return "Pig{" +
"name='" + name + '\'' +
", birthday=" + birthday +super.toString()+
'}';
}
/**
* 1 getset方法
* @return
*/
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Date getBirthday() {
return birthday;
}
public void setBirthday(Date birthday) {
this.birthday = birthday;
}
}
测试类：（同2.4）
package com.geely.design.pattern.creational.prototype;
import java.util.Date;
public class Test2 {
public static void main(String [] args){
try {
Date date1 = new Date();
Pig pig1 = new Pig("peiqi",date1);
Pig pig2 = (Pig) pig1.clone();
System.out.println(pig1);
System.out.println(pig2);
//预期修改pig1的生日，没想到pig2的生日也改了
pig1.getBirthday().setTime(0L);
System.out.println(pig1);
System.out.println(pig2);
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("出现异常");
}
}
}
打印日志：
"C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\bin\java.exe" "-javaagent:D:\java\devolopKit\idea\anZh\IntelliJ IDEA Community Edition 2018.1.4\lib\idea_rt.jar=8433:D:\java\devolopKit\idea\anZh\IntelliJ IDEA Community Edition 2018.1.4\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\jfxrt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\rt.jar;F:\xiangmu3\Xin\Idea\design_pattern\target\classes" com.geely.design.pattern.creational.prototype.Test2
Pig{name='peiqi', birthday=Thu Sep 05 06:02:15 CST 2019com.geely.design.pattern.creational.prototype.Pig@1bfdfa36}
Pig{name='peiqi', birthday=Thu Sep 05 06:02:15 CST 2019com.geely.design.pattern.creational.prototype.Pig@3f35fd95}
Pig{name='peiqi', birthday=Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970com.geely.design.pattern.creational.prototype.Pig@1bfdfa36}
Pig{name='peiqi', birthday=Thu Sep 05 06:02:15 CST 2019com.geely.design.pattern.creational.prototype.Pig@3f35fd95} Process finished with exit code 0
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