这个模式是一个创建型模式,用途至少在我工作中实在排不上用场。所以存在感不是很高
定义
用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。
它的核心是clone方法,通过该方法进行对象的拷贝,Java中提供了Cloneable接口帮助我们标识这个对象是可拷贝的。
类图
优缺点
优点
性能优良
原型模式是在内存二进制流的拷贝,要比直接new一个对象性能好很多,特别是要在一个循环体内产生大量的对象时,原型模式可以更好地体现其优点。
逃避构造函数的约束
这既是它的优点也是缺点,直接在内存中拷贝,构造函数是不会执行的。优点就是减少了约束,缺点也是减少了约束,需要大家在实际应用时考虑。
应用
资源优化场景
类初始化需要消化非常多的资源,这个资源包括数据、硬件资源等。
性能和安全要求的场景
通过new产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限,则可以使用原型模式。
一个对象多个修改者的场景
一个对象需要提供给其他对象访问,而且各个调用者可能都需要修改其值时,可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用。
在实际项目中,原型模式很少单独出现,一般是和工厂方法模式一起出现,通过clone的方法创建一个对象,然后由工厂方法提供给调用者。原型模式已经与Java融为一体,大家可以随手拿来使用。
实现
实现其实很简单,实现Cloneable接口复写clone方法即可!
public class PrototypeObj implements Cloneable {
//覆写父类Object方法
@Override
public PrototypeObj clone() {
PrototypeObj prototypeObj = null;
try {
prototypeObj = (PrototypeObj) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
//异常处理
}
return prototypeObj;
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
PrototypeObj thing = new PrototypeObj();
//拷贝一个对象
PrototypeObj cloneThing = thing.clone();
}
}
原型模式的注意事项:
深拷贝与浅拷贝
Object类提供的方法clone只是拷贝本对象,其对象内部的数组、引用对象等都不拷贝,还是指向原生对象的内部元素地址,这种拷贝就叫做浅拷贝。内部的数组和引用对象不拷贝,其他的原始类型比如int、long、char等都会被拷贝,但是对于String类型,Java就希望你把它认为是基本类型,它是没有clone方法的,处理机制也比较特殊,通过字符串池(stringpool)在需要的时候才在内存中创建新的字符串,读者在使用的时候就把String当做基本类使用即可。
构造函数不会被执行
一个实现了Cloneable并重写了clone方法的类A,有一个无参构造或有参构造B,通过new关键字产生了一个对象S,再然后通过S.clone()方式产生了一个新的对象T,那么在对象拷贝时构造函数B是不会被执行的。
clone与final互斥
对象的clone与对象内的final关键字是有冲突的,因为final本身作用就是初始化后不可改。所以这两个是互斥的。