一、介紹

當系統(tǒng)中需要頻繁的創(chuàng)建同一個對象，對象創(chuàng)建時又伴隨著大量初始化操作、比較繁瑣時，這個時候考慮用原型模式去生成多個對象。Java中所有的類最終都繼承自父類Object，Obejct中定義了clone這個抽象方法，子類調(diào)用clone方法獲取的對象屬于淺拷貝；定義類的時候?qū)崿F(xiàn)Cloneable接口，重寫clone方法重寫具體的clone細節(jié)可實現(xiàn)深拷貝。
原型模式是對對象的拷貝，分為淺拷貝和深拷貝兩種方式。

二、代碼實例

1、淺拷貝

定義Sheep類，實現(xiàn)Cloneable接口，重寫clone方法：

public class Sheep implements Cloneable{

    private String name;

    private int age;

    private Sheep friend;

    public Sheep(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Sheep getFriend() {
        return friend;
    }

    public void setFriend(Sheep friend) {
        this.friend = friend;
    }

    @Override
    protected Object clone() {
        Sheep sheep = null;
        try {
            sheep = (Sheep)super.clone();
        }catch (CloneNotSupportedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        return sheep;
    }
}

調(diào)用：

public class Main {

    public static void main(String[] args){
        Sheep sheep1 = new Sheep("喜羊羊",1);
        sheep1.setFriend(new Sheep("懶羊羊",1));
        Sheep sheep2 = (Sheep) sheep1.clone();


        System.out.println("sheep1 hashcode:"+sheep1.hashCode());
        System.out.println("sheep2 hashcode:"+sheep2.hashCode());

        System.out.println("sheep1 friend hashcode:"+sheep1.getFriend().hashCode());
        System.out.println("sheep2 friend hashcode:"+sheep2.getFriend().hashCode());

        sheep2.getFriend().setName("美羊羊");
        System.out.println("sheep1 friend name:"+sheep1.getFriend().getName());
        System.out.println("sheep2 friend name:"+sheep2.getFriend().getName());
    }
}

淺拷貝

2、深拷貝

定義Person類：

public class Person implements Cloneable{

    private String name;

    private int age;

    private Boy boy;

    public Person(String name, int age, Boy boy) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.boy = boy;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Boy getBoy() {
        return boy;
    }

    public void setBoy(Boy boy) {
        this.boy = boy;
    }

    @Override
    protected Object clone()  {
        Object person;
        try{
            person = super.clone();
            Person clonePerson = (Person) person;
            clonePerson.setBoy((Boy)clonePerson.getBoy().clone());
            return clonePerson;
        }catch (CloneNotSupportedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

調(diào)用：

public class Main {

    public static void main(String[] args){
        Person person1 = new Person("張三",22,new Boy("張三boy",22));
        Person person2 = (Person) person1.clone();

        System.out.println("person1 hashcode:"+person1.hashCode());
        System.out.println("person2 hashcode:"+person2.hashCode());

        System.out.println("person1 boy hashcode:"+person1.getBoy().hashCode());
        System.out.println("person2 boy hashcode:"+person2.getBoy().hashCode());

        person2.getBoy().setName("李四boy");

        System.out.println("person1 boy name:"+person1.getBoy().getName());
        System.out.println("person2 boy name:"+person2.getBoy().getName());
    }
}

深拷貝

三、總結(jié)

原型模式作為Java23中設計模式中創(chuàng)建型模式的一種，主要是對于對象創(chuàng)建麻煩，牽扯到其他變量的初始化，同時又需要大量、頻繁的創(chuàng)建場景使用，通過調(diào)用父類Objec定義的clone方法或者實現(xiàn)Cloneable接口，重寫clone方法來實現(xiàn)，原型模式的實現(xiàn)分為淺拷貝和深拷貝。

• 淺拷貝：直接調(diào)用super.clone()即可。clone對象的時候，類中包含的基本類型變量和String類型的變量只是進行值傳遞，clone的對象對于這些變量新開辟一片內(nèi)存地址去存儲值；引用類型的變量在clone后還是指向之前的內(nèi)存地址，原對象和clone的對象共享同一個內(nèi)存地址，即改變其中某個對象的引用類型變量值，其他對象的對應值也會變化。（淺拷貝代碼貼圖中，改變了sheep2對象中的引用對象friend的name值，sheep1的friend name值也改變了。）
• 深拷貝：引用類型變量也需要實現(xiàn)Cloneable接口，重寫clone方法，對引用類型調(diào)用clone方法，重新賦值給對象返回。深拷貝中不管什么類型的變量都會重新開辟內(nèi)存，即clone的對象和原對象的變量指向不同的地址，clone的對象變量值變化不會引起原對象變量值的變化。（深拷貝代碼貼圖中clone對象person2改變引用變量boy的name后，原對象person1的boy name還是沒變。）