【「別跟我不會」系列】Java設計模式之原型模式

• 2019 年 10 月 8 日
• 筆記

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引入

原創：愛吃回鍋肉的瘦子

原型模式是用於創建重複對象，同時保證性能，一般應用場景是我們需要重複創建多個對象，例如在循環體中賦值一個對象。原型模式是用於創建重複對象，同時保證性能，一般應用場景是我們需要重複創建多個對象，例如在循環體中賦值一個對象。

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思路

它是通過給出一個原型對象來指明所創建得對象的類型，然後使用自身的克隆介面來複制這個原型對象，以此來創建出更多同種類型的對象。

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程式碼

//實現Cloneable 介面的原型抽象類 cloneTypeTest  class CloneTypeTest implements Cloneable {      //重寫clone方法      @Override      protected CloneTypeTest clone() throws

CloneNotSupportedException {

        CloneTypeTest cloneTypeTest = null;          cloneTypeTest = (CloneTypeTest) super.clone();

        return cloneTypeTest;      }  }    //實現原型類  class ChildCloneTypeTest extends CloneTypeTest {      public void show() {          System.out.println("原型實現類");      }  }    class Client {      public static void main(String[] args) {          ChildCloneTypeTest childCloneTypeTest =

new ChildCloneTypeTest();          for (int i = 0; i < 10; i++) {              try {                  ChildCloneTypeTest cp =

(ChildCloneTypeTest) childCloneTypeTest.clone();                  cp.show();              } catch (CloneNotSupportedException e) {                  e.printStackTrace();              }            }      }  }

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實現核心

1． 實現Cloneable介面：與序列化介面的作用相似，只是告訴虛擬機可以安全的使用clone方法，否則會拋出CloneNotSupportedException的異常。

2． 重寫父類Object的clone方法，作用是返回一個copy。

3． 在重寫的方法中調用super.clone：默認情況下，類不具備複製對象的能力，需要調用super.clone方法。父類的clone方法是naive方法，直接操作記憶體的二進位流，特別是複製大對象時，性能差異非常明顯。當然了這邊的clone形式也可以自定義，比如使用序列化形式（可以解決Cloneable淺拷貝問題）。

Clone方法的注意問題：

調用super.clone方法之後，首先檢查當前對象是否支援clone，也就是檢查當前對象所屬的類是否實現了Cloneable介面，如果支援則創建當前對象所屬的類的一個新對象並初始化，使新對象的成員變數的值與當前對象的成員變數的值一模一樣，但是對於其他對象的引用以及list等類型的成員屬性，是只能複製這些對象的引用。所以簡單使用super.clone是淺拷貝。對於淺拷貝帶來了一個問題，就是當前對象a里的有個成員變數是指向了一個對象 b，這個b對象里的屬性改變了，會引起對象a的clone對象里的b對象也會跟著改變。因此 我們在使用原型模式時候，一定要注釋清楚，這個問題，防止下一個接手的程式設計師忽視了這個坑的存在。當然了 我們可以使用深拷貝來解決這個問題，而深拷貝就是基於淺拷貝來遞歸實現具體的每個對象。

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應用場景

在一些重複創建對象的場景下，例如一個循環體重複創建同一個對象，我們就可以使用原型模式來提高對象的創建性能。尤其是循環上萬次，大對象的情況下，使用new和使用原型模式性能差異非常明顯。

不信的話，各位看客老爺親自可以試驗一下。

Spring框架中的使用：其中註解@Scope（「prototype」）為原型模式。