舉個(gè)栗子
問題描述
要求有一個(gè)簡歷類，必須要有姓名，可以設(shè)置性別和年齡，可以設(shè)置工作經(jīng)歷，最終需要三份簡歷。
簡單實(shí)現(xiàn)
簡歷類
/**
* 簡歷類
* Created by callmeDevil on 2019/7/13.
*/
public class Resume {
private String name;
private String sex;
private String age;
private String timeArea;
private String company;
public Resume (String name) {
this.name = name;
}
/**
* 設(shè)置個(gè)人信息
* @param sex
* @param age
*/
public void setPersonalInfo(String sex, String age){
this.sex = sex;
this.age = age;
}
/**
* 設(shè)置工作經(jīng)歷
* @param timeArea
* @param company
*/
public void setWorkExperience(String timeArea, String company) {
this.timeArea = timeArea;
this.company = company;
}
/**
* 顯示
*/
public void display () {
System.out.println(String.format("%s %s %s", name, sex, age));
System.out.println(String.format("工作經(jīng)歷：%s %s", timeArea, company));
}
// 此處省略get、set方法
}
測試
/**
* 測試
* Created by callmeDevil on 2019/7/13.
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Resume resumeA = new Resume("callmeDevil");
resumeA.setPersonalInfo("男", "24");
resumeA.setWorkExperience("2018-2019", "偉大的航道");
Resume resumeB = new Resume("callmeDevil");
resumeB.setPersonalInfo("男", "24");
resumeB.setWorkExperience("2018-2019", "偉大的航道");
Resume resumeC = new Resume("callmeDevil");
resumeC.setPersonalInfo("男", "24");
resumeC.setWorkExperience("2018-2019", "偉大的航道");
resumeA.display();
resumeB.display();
resumeC.display();
}
}
測試結(jié)果
callmeDevil 男 24
工作經(jīng)歷：2018-2019 偉大的航道
callmeDevil 男 24
工作經(jīng)歷：2018-2019 偉大的航道
callmeDevil 男 24
工作經(jīng)歷：2018-2019 偉大的航道
存在的問題
跟手寫簡歷沒有差別，三份簡歷需要三份實(shí)例化，如果客戶需要二十份簡歷，那就得實(shí)例化二十次。
原型模式
定義
用原型實(shí)例指定創(chuàng)建對象的種類，并且通過拷貝這些原型創(chuàng)建新的對象。
UML圖
代碼實(shí)現(xiàn)
/**
* 簡歷類（實(shí)現(xiàn)JDK克隆接口）
* Created by callmeDevil on 2019/7/13.
*/
public class Resume implements Cloneable{
private String name;
private String sex;
private String age;
private String timeArea;
private String company;
public Resume (String name) {
this.name = name;
}
/**
* 設(shè)置個(gè)人信息
* @param sex
* @param age
*/
public void setPersonalInfo(String sex, String age){
this.sex = sex;
this.age = age;
}
/**
* 設(shè)置工作經(jīng)歷
* @param timeArea
* @param company
*/
public void setWorkExperience(String timeArea, String company) {
this.timeArea = timeArea;
this.company = company;
}
/**
* 顯示
*/
public void display () {
System.out.println(String.format("%s %s %s", name, sex, age));
System.out.println(String.format("工作經(jīng)歷：%s %s", timeArea, company));
}
/**
* 實(shí)現(xiàn)克隆方法，可進(jìn)行自己的克隆邏輯
* @return
* @throws CloneNotSupportedException
*/
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
// 此處省略get、set方法
}
測試
/**
* 原型模式測試
* Created by callmeDevil on 2019/7/13.
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Resume resumeA = new Resume("callmeDevil");
resumeA.setPersonalInfo("男", "24");
resumeA.setWorkExperience("2018-2019", "偉大的航道");
// 只需要調(diào)用clone方法就可以實(shí)現(xiàn)新簡歷的生成，并且可以修改新簡歷的細(xì)節(jié)
Resume resumeB = (Resume) resumeA.clone();
resumeB.setWorkExperience("2019-2020", "新世界");
Resume resumeC = (Resume) resumeA.clone();
resumeC.setPersonalInfo("男", "25");
resumeA.display();
resumeB.display();
resumeC.display();
}
}
測試結(jié)果
callmeDevil 男 24
工作經(jīng)歷：2018-2019 偉大的航道
callmeDevil 男 24
工作經(jīng)歷：2019-2020 新世界
callmeDevil 男 25
工作經(jīng)歷：2018-2019 偉大的航道
好處
- 一般在初始化的信息不發(fā)生變化的情況下，克隆是最好的方法。這既隱藏了對象創(chuàng)建的細(xì)節(jié)，又對性能是大大的提高。
- 不用重新初始化對象，而是動態(tài)的獲得對象運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)。
淺復(fù)制與深復(fù)制
淺復(fù)制
在上面這個(gè)簡歷類中，如果字段是值類型（基本數(shù)據(jù)類型）的，則對該字段直接進(jìn)行復(fù)制；如果是引用類型（String等），則/復(fù)制引用/但不/復(fù)制引用的對象/；因此，原始對象及其副本引用同一對象。
在此之前，我們先做一個(gè)簡單的測試
System.out.println("123" == "123");
System.out.println("123".equals("123"));
System.out.println(new String("123") == new String("123"));
System.out.println(new String("123").equals(new String("123")));
相信有點(diǎn)基礎(chǔ)的都知道答案吧？就不賣弄了，直接上結(jié)果
true
true
false
true
至于結(jié)果為什么會這樣，網(wǎng)上也許多分析，此處重點(diǎn)在淺復(fù)制的講解，因此不做過多敘述。
帶著上面的理解再看下面的內(nèi)容。在可克隆的簡歷類例子中，基本數(shù)據(jù)類型就沒什么好測試的，有興趣的也可以將年齡改成 int 類型；對于其他 String 類型，就拿 company 字段來說，我們新建一個(gè)測試類看下是什么結(jié)果
public class Test2 {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Resume resumeA = new Resume("callmeDevil");
resumeA.setWorkExperience("0", "偉大的航道");// 直接聲明String
Resume resumeB = (Resume) resumeA.clone();
// A 與 B 的公司兩種比較
System.out.println(resumeA.getCompany() == resumeB.getCompany());
System.out.println(resumeA.getCompany().equals(resumeB.getCompany()));
resumeA.setWorkExperience("0", new String("偉大的航道"));//new 的方式創(chuàng)建String
Resume resumeC = (Resume) resumeA.clone();
// A 與 C 的公司兩種比較
System.out.println(resumeA.getCompany() == resumeC.getCompany());
System.out.println(resumeA.getCompany().equals(resumeC.getCompany()));
}
}
比對第一個(gè)“123”的例子，稍微思考下在比對下面結(jié)果看是否一致
true
true
true
true
是的，這就是淺復(fù)制。不論A簡歷的 company 是直接聲明的還是 new 出來的，在clone方法中都只會對 company 字段復(fù)制一份引用而已。因此才會出現(xiàn) “==” 和 “equal()”的結(jié)果都是“true”。對于引用類型來說，這個(gè)字段所在類實(shí)現(xiàn)了clone方法是不夠的，它只會對引用類型復(fù)制一份引用，那如果連引用類型的字段也要?jiǎng)?chuàng)建一份新的數(shù)據(jù)，那便是 “深復(fù)制”。
- 淺復(fù)制就是，被復(fù)制的對象的所有變量都含有與原來對象相同的值，而所有其他對象的引用都仍然只想原來的對象。
- 深復(fù)制把引用對象的變量指向復(fù)制過的新對象，而不是援用的被引用的對象。
深復(fù)制
此處不糾結(jié)于如何對上述 String 的深復(fù)制?，F(xiàn)將簡歷類進(jìn)行改造，把“工作經(jīng)歷”抽出成另一個(gè)類 WorkExperience
簡歷類2
/**
* 簡歷類2（深復(fù)制）
* Created by callmeDevil on 2019/7/13.
*/
public class Resume2 implements Cloneable {
private String name;
private String sex;
private String age;
// 工作經(jīng)歷
private WorkExperience work;
public Resume2 (String name) {
this.name = name;
this.work = new WorkExperience();
}
private Resume2(WorkExperience work) throws CloneNotSupportedException {
this.work = (WorkExperience) work.clone();
}
/**
* 設(shè)置個(gè)人信息
* @param sex
* @param age
*/
public void setPersonalInfo(String sex, String age){
this.sex = sex;
this.age = age;
}
/**
* 設(shè)置工作經(jīng)歷
* @param timeArea
* @param company
*/
public void setWorkExperience(String timeArea, String company) {
// 此處賦值給 work 對象
this.work.setWorkDate(timeArea);
this.work.setCompany(company);
}
/**
* 顯示
*/
public void display () {
System.out.println(String.format("%s %s %s", name, sex, age));
// 此處顯示 work 對象的值
System.out.println(String.format("工作經(jīng)歷：%s %s", work.getWorkDate(), work.getCompany()));
}
/**
* 實(shí)現(xiàn)克隆方法，可進(jìn)行自己的克隆邏輯
* @return
* @throws CloneNotSupportedException
*/
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
// 調(diào)用私有的構(gòu)造方法，讓“工作經(jīng)歷”對象克隆完成，然后再給這個(gè)“簡歷”對象
// 相關(guān)的字段賦值，最終返回一個(gè)深復(fù)制的簡歷對象
Resume2 obj = new Resume2(this.work);
obj.setName(this.name);
obj.setSex(this.sex);
obj.setAge(this.age);
return obj;
}
// 此處省略get、set方法
}
工作經(jīng)歷
/**
* 工作經(jīng)歷
* Created by callmeDevil on 2019/7/13.
*/
public class WorkExperience implements Cloneable{
private String workDate;
private String company;
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
// 此處省略get、set方法
}
測試類
/**
* 深復(fù)制測試
* Created by callmeDevil on 2019/7/13.
*/
public class TestDeepClone {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Resume2 resumeA = new Resume2("callmeDevil");
resumeA.setPersonalInfo("男", "24");
resumeA.setWorkExperience("2018-2019", "偉大的航道");
Resume2 resumeB = (Resume2) resumeA.clone();
resumeB.setWorkExperience("2019-2020", "新世界");
Resume2 resumeC = (Resume2) resumeA.clone();
resumeC.setWorkExperience("2020-XXXX", "木葉忍者村");
resumeA.display();
resumeB.display();
resumeC.display();
}
}
測試結(jié)果
callmeDevil 男 24
工作經(jīng)歷：2018-2019 偉大的航道
callmeDevil 男 24
工作經(jīng)歷：2019-2020 新世界
callmeDevil 男 24
工作經(jīng)歷：2020-XXXX 木葉忍者村
可以看到，每次克隆都能將簡歷類中的工作經(jīng)歷類一同新建，而不是單純的同個(gè)對象進(jìn)行改變內(nèi)容。如果是淺復(fù)制的實(shí)現(xiàn)，那么在相同測試類中會出現(xiàn)什么結(jié)果呢？應(yīng)該能猜到吧，那就是三次輸出都是一樣的。
對于工作經(jīng)歷類的淺復(fù)制實(shí)現(xiàn)本文就不描述了，有興趣的可以自行測試，很簡單，需要修改的地方有這么兩處：
- 簡歷類實(shí)現(xiàn)的克隆方法中直接調(diào)用 super.clone() 而不需要重寫。
- 取消工作經(jīng)歷類實(shí)現(xiàn)克隆接口及其方法。
只需要更改這兩處，在相同的測試類中就能看到以下結(jié)果
callmeDevil 男 24
工作經(jīng)歷：2020-XXXX 木葉忍者村
callmeDevil 男 24
工作經(jīng)歷：2020-XXXX 木葉忍者村
callmeDevil 男 24
工作經(jīng)歷：2020-XXXX 木葉忍者村
看到此處就不需要解釋了吧，每次克隆只是新實(shí)例化了“簡歷”，但三個(gè)“簡歷”中的“工作經(jīng)歷”都是同一個(gè)，每次 set值 的時(shí)候都必將影響到所有對象，所以輸出的工作經(jīng)歷都是相同的。這也同時(shí)說明了實(shí)現(xiàn)深復(fù)制的必要條件：
- 需要實(shí)現(xiàn)深復(fù)制的引用類型字段的類（比如上文中的工作經(jīng)歷）必須實(shí)現(xiàn) Cloneable 接口
- 該字段的所屬類（比如上文中的簡歷）實(shí)現(xiàn)的克隆方法中必須對該字段進(jìn)行克隆與賦值
做到以上兩點(diǎn)，即可將原本淺復(fù)制的功能轉(zhuǎn)變?yōu)?strong>深復(fù)制。
總結(jié)
原型模式無非就是對指定創(chuàng)建的原型實(shí)例進(jìn)行復(fù)制，再對新對象另做操作，省去重新 new 的過程。其中復(fù)制便分為淺復(fù)制與深復(fù)制。
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