Java设计模式系列1--原型模式（Prototype Method）

2014-02-14 11:27:33

声明：本文不仅是本人自己的成果，有些东西取自网上各位大神的思想，虽不能一一列出，但在此一并感谢！

原型模式，从名字即可看出，该模式的思想就是将一个对象作为原型，对其进行复制、克隆，产生一个和原对象类似的新对象。在Java中，复制对象是通过clone()实现的，调用的是Object的clone()方法，而在Object类中，clone()是native的。在这儿，我将结合对象的浅复制和深复制来说一下，首先需要了解对象深、浅复制的概念：

浅复制：将一个对象复制后，基本数据类型的变量都会重新创建，而引用类型，指向的还是原对象所指向的。

深复制：将一个对象复制后，不论是基本数据类型还有引用类型，都是重新创建的。简单来说，就是深复制进行了完全彻底的复制，而浅复制不彻底。

此处，写一个深、浅复制的例子：

Prototype.java

 package com.david.prototype;
 
 import java.io.ByteArrayInputStream;
 import java.io.ByteArrayOutputStream;
 import java.io.IOException;
 import java.io.ObjectInputStream;
 import java.io.ObjectOutputStream;
 import java.io.Serializable;
 
 public class Prototype implements Cloneable, Serializable {
 
     private static final long serialVersionUID = 1L;
     private String string;
 
     private SerializableObject obj;
 
     /* 浅复制 */
     public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
         Prototype proto = (Prototype) super.clone();
         return proto;
     }
 
     /* 深复制 */
     public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {
 
         /* 写入当前对象的二进制流 */
         ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
         ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
         oos.writeObject(this);
 
         /* 读出二进制流产生的新对象 */
         ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
         return ois.readObject();
     }
 
     public String getString() {
         return string;
     }
 
     public void setString(String string) {
         this.string = string;
     }
 
     public SerializableObject getObj() {
         return obj;
     }
 
     public void setObj(SerializableObject obj) {
         this.obj = obj;
     }
 }
 
 class SerializableObject implements Serializable {
     private static final long serialVersionUID = 1L;
 }

MainTest.java

 package com.david.prototype;
 
 import java.io.IOException;
 
 public class MainTest {
 
     public static void main(String[] args) {
         Prototype pt = new Prototype();
         pt.setString("Dawei");
         pt.setObj(new SerializableObject());
         System.out.println("pt = " + pt);
         System.out.println("pt.getString = " + pt.getString());
         System.out.println("pt.getObj = " + pt.getObj());
         System.out.println("=============================================");
         try {
             Prototype pt_clone = (Prototype) pt.deepClone();
             System.out.println("pt = " + pt_clone);
             System.out.println("pt.getString = " + pt_clone.getString());
             System.out.println("pt.getObj = " + pt_clone.getObj());
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         } catch (ClassNotFoundException e) {
             e.printStackTrace();
         }/* catch (CloneNotSupportedException e) {
             e.printStackTrace();
         }*/
     }
 
 }

注意红色代码，我们可以更换方法，分别调用深、浅两种clone方法，打出的log如下：

浅克隆：

pt = com.david.prototype.Prototype@3ce53108
pt.getString = Dawei
pt.getObj = com.david.prototype.SerializableObject@6af62373
=============================================
pt = com.david.prototype.Prototype@459189e1
pt.getString = Dawei
pt.getObj = com.david.prototype.SerializableObject@6af62373

看红色部分，打出来的对象hashcode是一样的。

深克隆：

pt = com.david.prototype.Prototype@2e6e1408
pt.getString = Dawei
pt.getObj = com.david.prototype.SerializableObject@3ce53108
=============================================
pt = com.david.prototype.Prototype@7ecd2c3c
pt.getString = Dawei
pt.getObj = com.david.prototype.SerializableObject@5013582d

看红、绿色部分，显然不一样，这说明克隆前后的SerializableObject obj对象不是同一个对象。