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java設(shè)計模式Ctrl?C和Ctrl?V的原型模式詳解

更新時間：2023年02月08日 08:52:15 作者：OpenGL

這篇文章主要為大家介紹了java設(shè)計模式Ctrl?C和Ctrl?V的原型模式詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

記個筆記

早會，你拿著電腦在會議室里新建了一個記事本，用著搜狗輸入法，瘋狂的記錄著你們部門老大的各種會議紀(jì)要。

時間很快，等散會的時候已經(jīng)中午了，此時阿良才著急忙慌的趕到?？粗肿銦o措的樣子，你淡定的對他說，不要急，會議內(nèi)容都被你記錄下來了，等會拷貝給他一份就好了。聽完你的話，他忐忑的心才慢慢放下。

我們?nèi)粘Ｉ钍褂秒娔X時，經(jīng)常會用到的一個操作，就是復(fù)制粘貼，即 Ctrl+C和Ctrl+V。但是編程中，我們創(chuàng)建了一個對象，想在使用時拷貝出來一份該怎么辦呢。這就是今天想提到的設(shè)計模式，原型模式。

原型模式定義

以目標(biāo)對象為原型實例，通過復(fù)制的方式創(chuàng)建新對象。

其實換成人話就是：在內(nèi)存里復(fù)制一個內(nèi)容一模一樣的新的對象。

使用的時機：

創(chuàng)建對象時，在構(gòu)造函數(shù)中會進(jìn)行大量的資源消耗操作。舉幾個比較夸張的例子：比如說可能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)申請或者說拷貝個幾百m的數(shù)據(jù)到本地，再或者說要檢查下本地內(nèi)存卡或者電腦硬盤上有多少個文件夾。這些都是很耗時的計算，但是這些都是在創(chuàng)建該對象之前的準(zhǔn)備工作（舉例而已，可能有點夸張）。此時可以使用原型模式，直接在內(nèi)存中復(fù)制一個一模一樣的對象。

拷貝的區(qū)別

官方抽象的描述

淺拷貝：基本數(shù)據(jù)類型互不干擾，兩個引用數(shù)據(jù)類型引用，指向內(nèi)存中同一個對象。
深拷貝：在內(nèi)存中生成一個內(nèi)容一模一樣的引用數(shù)據(jù)對象。原型對象和生成對象互不干擾。

好理解的人話

淺拷貝：你在我的電腦中，創(chuàng)建了一個C盤的快捷方式?？旖莘绞胶臀业碾娔X中的C盤都能打開C盤文件夾。
深拷貝：你把你的會議時創(chuàng)建的記錄會議的記事本，拷貝了一份給你的好友阿良。這兩個記事本中的數(shù)據(jù)互不干擾。

使用的步驟：

1. 繼承實現(xiàn)Clone接口

2. 對象內(nèi)部的基本數(shù)據(jù)類型變量，會直接拷貝。

3. 引用數(shù)據(jù)類型，可以根據(jù)需求。自行實現(xiàn)深拷貝或者淺拷貝（默認(rèn)即淺拷貝，類比成快捷方式）

實現(xiàn)代碼

/**
 * @author：TianLong
 * @date：2022/10/18 19:47
 * @detail：原型模式 具體實現(xiàn)類
 */
class Book implements Cloneable{
    public ArrayList<String> articles = new ArrayList<>();
    public String author = "";
    public int price = 0;
    public String publishers = "";
    public Book(ArrayList<String> articles, String author, int price, String publishers) {
        this.articles = articles;
        this.author = author;
        this.price = price;
        this.publishers = publishers;
    }
    @Override
    public Book clone() {
        Book book = null;
        try {
          book = (Book) super.clone();
          // 引用數(shù)據(jù)類型，需實現(xiàn)深拷貝
          book.articles = (ArrayList<String>) this.articles.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        return book;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "articles=" + articles +
                ", author='" + author + '\'' +
                ", price=" + price +
                ", publishers='" + publishers + '\'' +
                '}';
    }
}

/**
 * @author：TianLong
 * @date：2022/10/18 19:52
 * @detail：客戶端
 */
class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String>arrayList=new ArrayList<>();
        arrayList.add("丑小鴨");
        arrayList.add("白雪公主");
        arrayList.add("小紅帽");
        Book book = new Book(arrayList,"安徒生",20,"人民出版社");
        Book cloneBook = book.clone();
        // 引用數(shù)據(jù)類型
        book.articles.add("大鬧天宮");
        // 數(shù)據(jù)輸出
        System.out.println(book.toString());
        System.out.println(cloneBook.toString());
    }
}

原型模式的優(yōu)缺點

優(yōu)點：在內(nèi)存中以二進(jìn)制流的方式直接拷貝對象數(shù)據(jù)。不需要new對象。
缺點：clone創(chuàng)建對象時，不會執(zhí)行構(gòu)造器函數(shù)。既是優(yōu)點也是缺點。如需要實現(xiàn)某些放在構(gòu)造器函數(shù)內(nèi)的操作時，需要注意。

幾個注意事項

原型模式，只要能達(dá)到復(fù)制對象目的即可，不一定需要實現(xiàn)clone接口。
實現(xiàn)clone接口后，調(diào)用對象的clone方法時，基本數(shù)據(jù)類型直接復(fù)制，引用數(shù)據(jù)類型只拷貝了對象引用。
若要實現(xiàn)引用數(shù)據(jù)類型的深拷貝，要么該引用數(shù)據(jù)類型自己內(nèi)部實現(xiàn)了clone接口，要么直接new該對象，將原有數(shù)據(jù)添加到new出來的對象中。手動進(jìn)行數(shù)據(jù)拷貝。
clone接口復(fù)制時，參數(shù)內(nèi)容以二進(jìn)制流的方式在內(nèi)存中直接復(fù)制，不執(zhí)行對象的構(gòu)造方法。