原形模式prototype

原型模式prototype
原型模式定义:
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.
原型模式的优点

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，原型模式可以更好的体现其优点。

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（见"原型模式的注意事项"），优点就是减少了约束，缺点也是减少了约束，双刃剑，需要大家在实际应用时考虑。原型模式要求对象实现一个可以“克隆”自身的接口，这样就可以通过复制一个实例对象本身来创建一个新的 实例。这样一来，通过原型实例创建新的对象，就不再需要关心这个实例本身的类型，只要实现了克隆自身的方法，就可以通过这个方法来获取新的对象，而无须再 去通过new来创建。

Prototype模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，根本无需知道任何如何创建的细节,工作原理是:通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。

如何使用?
因为Java中的提供clone()方法来实现对象的克隆,所以Prototype模式实现一下子变得很简单.

前面的几种模式中，我们使用了不同的构造方法（各种Factory或者Builder）去代替或者说掩盖Java语言之中“new”这个操作来创建对象实例。Java中要创建一个新的对象并不一定只能靠“new”这个关键字的，我们还有“clone()”。



在接触原型模式之前，我们先来了解一下克隆一些知识：
1.clone()方法在Java中从Object类开始就具备，并且作为原生（Native）方法出现。它默认是protected的，因此在被子类提升可见性之前，无法被外界使用。

2.所有需要进行克隆操作的类都必须实现Cloneable接口，这个接口与Serializable接口一样，没有任何需要实现的方法，仅仅是作为一个标示。

3.所有数组都实现了Cloneable接口，并且已经提升了clone()方法的可见性至public，换句话说数组对象是可以直接调用clone()方法的。

4.克隆分为浅拷贝和深拷贝两种，浅拷贝的操作基本上可以理解为只拷贝存储于栈中的内容，包括对象中简单类型的数据、指向其他复杂对象的指针等，但是不会将指向的复杂对象也拷贝一次。

package hello;/** * 原型模式 * * */public class ProtocolPattern{    public static void main(String args[]){        ColoneProtocol p1 = new ColoneProtocol("HelloWorld!");        Protocol p2 = (Protocol)p1.Clone();        System.out.println(p1.getName()+"****"+p2.getName());        复制出来的对象，内存地址是不一样的。    }}class Protocol implements Cloneable{    private String name;    public void setName(String n){        this.name = n;    }    public String getName(){        return this.name;    }  //将protected的clone方法提升至public类型    public Object Clone(){        try{            return super.clone();        }catch(Exception e){            e.printStackTrace();            return null;        }    }}class ColoneProtocol extends Protocol{    public ColoneProtocol(String n){        super.setName(n);    }}

   
1.继承对象的属性值：其他的构造模式中，对象具备什么属性值（譬如演示中的Name属性），是由类构造时赋值所决定的，一般来说工厂生产出来的产品属性值都具备一致性。而原型模式生产出来的产品，属性值来源于原型对象而不是类，当前对象的属性值是什么样子，克隆对象的属性值就是什么样子，这点是Prototype模式与其他模式使用场景上最大的差异。

2.运行时修改产品列表：Prototype模式不依赖工厂，只需要拿到实例即可创建新的对象，这点比其他模式更为灵活。

3.绕过对象构造：原型模式生产对象的过程中，本质上讲是一个内存复制的过程，因此它是不会调用对象的构造函数的。

   关于对象的内存地址：
1）一个对象的缺省hashCode()实现就是返回这个对象的类似内存地址，由于存在jvm管理，所以应该得不到真正的对象的内存地址。

2）执行System.out.println(c)时，会调用对象的toString()方法，如果Test中没有覆写，会执行Object中的 toString()方法。
      看看Object中toString的定义就明白了：
  
      public   String   toString()   {
            return   getClass().getName()   +   "@ "   +   Integer.toHexString(hashCode());
      }

Prototype模式中实现起来最困难的地方就是内存复制操作，所幸在Java中提供了clone()方法替我们做了绝大部分事情。在其他语言之中，一种比较简单的方法是可以考虑使用序列化技术（Serilization）来完成对象的复制。
在Java语言中clone()方法完成的是浅拷贝的克隆，如果需要深拷贝，也可以考虑使用序列化来完成，当然这样比起Native的clone()方法来说，效率差了很多，所以更加推荐的方法是针对类中包含的复杂对象情况，重写clone()方法，多次调用父类的clone()来完成，虽然要多写不少代码，但是保证了效率。

查看更多 下一篇