前言#
今天是周五了，在美好的周末到來之前趕緊寫點(diǎn)東西來證明自己這周沒有當(dāng)一條咸魚。
原型模式：用原型實(shí)例指定創(chuàng)建對(duì)象的種類，并且通過拷貝這些原型來創(chuàng)建新的對(duì)象。
這句話看著高大上，實(shí)際上是我從網(wǎng)上拷貝過來的，原型模式跟我們之前的寫過的幾種模式，例如觀察者，代理模式等等，是不一樣的，與其說他是一種模式，不如說是一種優(yōu)化，因?yàn)樗]有改變?cè)瓉淼拇a邏輯結(jié)構(gòu)，僅僅是在創(chuàng)建對(duì)象上，進(jìn)行了優(yōu)化。
正文#
Object本身就有clone方法，這個(gè)方法是protect修飾符，所以我們需要把clone方法暴露出來，看一下Student的代碼示例：
public class Student implements Cloneable {
private String name = "xxx";
private String sex = "man";
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
public Object clone() {
try {
return super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
return new Student();
}
}
@Override
public String toString() {
return "my name is " + getName() + "：" + hashCode();
}
}
要想把clone方法暴露出來，需要一下兩個(gè)步驟：
1、實(shí)現(xiàn)Cloneable接口，雖然這個(gè)接口里并沒有方法。
2、創(chuàng)建一個(gè)public方法，調(diào)用clone方法，并實(shí)現(xiàn)自己的邏輯。
ok，運(yùn)行一下，看看有沒有效果：
Student student = new Student();
// 修改一下默認(rèn)的student名字,為了證明調(diào)用的是clone方法，而不是new
student.setName("lisi");
Student student1 = (Student) student.clone();
System.out.println(student.toString());
System.out.println(student1.toString());
從上面的運(yùn)行結(jié)果上看，通過clone方法創(chuàng)建并返回了一個(gè)新的Student對(duì)象。
那么new創(chuàng)建對(duì)象和clone創(chuàng)建對(duì)象的運(yùn)行效率如何呢？我們分別創(chuàng)建10000個(gè)，對(duì)比一下耗時(shí)的時(shí)間：
從結(jié)果上看，創(chuàng)建10000個(gè)對(duì)象，clone的耗時(shí)要比new多耗費(fèi)了5毫秒，雖然速度稍慢，但是效率還是不錯(cuò)的。
（別著急，關(guān)于這個(gè)效率的問題，后面還有更具體的驗(yàn)證）
既然new關(guān)鍵字的效率比clone要高，我們還要clone有個(gè)卵用？？
原型模式的使用場景
為什么要使用原型模式呢？首先我們要回到我們學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式的起點(diǎn)：
設(shè)計(jì)模式更多的是為了提高代碼可維護(hù)性，擴(kuò)展性，可讀性，對(duì)各個(gè)模塊之間進(jìn)行解耦，利于開發(fā)和維護(hù)。
有些時(shí)候我們不得不犧牲掉在可以接受的范圍內(nèi)的運(yùn)行效率，來完成目標(biāo)模式。
魚和熊掌不可得兼，所以我們要權(quán)衡犧牲的代價(jià)和得到的收益，過分追求效率，可能會(huì)讓我們迷失了真正的目標(biāo)。
說了這么多，原型模式適合什么樣的場景呢：
某一個(gè)類（Class），可以大量復(fù)用已有的對(duì)象的屬性，適合原型模式。
也就是說，我們需要的類的新對(duì)象和已有的對(duì)象的相比，幾乎不需要修改就可以直接用，而且屬性越多，原型模式體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)越好，光說不練沒有用，下面就舉個(gè)例子：
某市進(jìn)行高效運(yùn)動(dòng)會(huì)，我們需要統(tǒng)計(jì)各個(gè)學(xué)校參加的學(xué)生，學(xué)生資料中，包含了學(xué)校的信息。
先定義學(xué)校School對(duì)象：
/**
* Created by li.zhipeng on 2017/9/15.
* <p>
* 自定義學(xué)生類
*/
public class Student implements Cloneable {
// 以下全是學(xué)校資料
private String area; // 所在的區(qū)
private String address; // 地址
private String slogan; // 學(xué)校的宣傳語
private int level; // 學(xué)校的級(jí)別
private int teacherNum; // 老師的數(shù)量
private int studentNum; // 學(xué)生的數(shù)量
... // 還有很多信息
// 以下全是學(xué)生資料
private String name = "xxx";
private String sex = "boy";
}
我們看到在Student中，如果是同一個(gè)學(xué)校的學(xué)生，我們只要修改其中的name和sex就可以了，我有兩種方法通過學(xué)生a，得到同一個(gè)學(xué)校的同學(xué)b的信息：
// 通過new
Student b = new Student();
b.setArea(a.getArea());
b.setAddress(a.getAddress());
b.setSlogan(a.getSlogan());
b.setLevel(a.getLevel());
b.setTeacherNum(a.getTeacherNum());
b.setStudentNum(a.getStudentNum());
b.setName("zhangsan");
b.setSex("boy");
// 通過clone
Student c = (Student) a.clone();
c.setName("wangwu");
c.setSex("boy");
是不是對(duì)比非常明顯，相信這個(gè)時(shí)候你已經(jīng)看到了原型模式的代碼是多么的簡潔。
為clone的效率討一個(gè)說法
我們剛才驗(yàn)證了，如果不重寫構(gòu)造方法，屬性很少的情況下，new確實(shí)比clone的效率要高，但是如果需要重寫構(gòu)造方法，或者是屬性很多呢？
1、通過new關(guān)鍵字，創(chuàng)建屬性很多的對(duì)象，取3組數(shù)據(jù)：
long time = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < length; i++) {
Student student = new Student();
}
// 打印時(shí)間...
time = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < length; i++) {
Student student1 = (Student) original.clone();
}
// 打印時(shí)間...
經(jīng)過對(duì)比，如果是創(chuàng)建對(duì)象屬性很多的對(duì)象，new比clone確實(shí)要快一些。
2、對(duì)比new創(chuàng)建了之后，還要通過setter方法改變屬性，去3組數(shù)據(jù)：
long time = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < length; i++) {
Student b = new Student();
b.setArea(original.getArea());
b.setAddress(original.getAddress());
b.setSlogan(original.getSlogan());
b.setLevel(original.getLevel());
b.setTeacherNum(original.getTeacherNum());
b.setStudentNum(original.getStudentNum());
b.setName("zhangsan");
b.setSex("boy");
}
// 打印時(shí)間...
time = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < length; i++) {
Student c = (Student) original.clone();
c.setName("wangwu");
c.setSex("boy");
}
// 打印時(shí)間...
由結(jié)果我們可以看出，setter方法是比較耗時(shí)的，通過原型模式，我們盡可能的避免setter，所以在運(yùn)行時(shí)間上已經(jīng)顯示出優(yōu)勢(shì)。
3、重寫Student默認(rèn)的構(gòu)造方法，取3組數(shù)據(jù)：
public Student(){
System.out.println("Create Student Object...");
}
// 測試代碼與第2中情況相同
是不是覺得十分意外，從結(jié)果上我們發(fā)現(xiàn)了clone是會(huì)調(diào)用類的構(gòu)造方法的，僅僅是對(duì)對(duì)象的克隆，所以在運(yùn)行時(shí)間上的優(yōu)勢(shì)大幅提升。
總結(jié)#
回顧一下今天的內(nèi)容：
1、首先我們了解了原型模式的定義，以及clone方法的使用步驟。
2、了解了原型模式的使用場景，實(shí)際體會(huì)原型模式在代碼上為我們帶來的簡潔體驗(yàn)。
3、根據(jù)不同情況，對(duì)比new和clone創(chuàng)建對(duì)象的效率，clone的運(yùn)行效率在大部分應(yīng)用場景會(huì)讓創(chuàng)建對(duì)象的速度更快，效率更高。
ok，今天所有的內(nèi)容就結(jié)束了，祝大家周末愉快~
