設計模式學習--Prototype

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What

Prototype：用原型執行個體指定建立對象的種類，並且通過拷貝這些原型建立新的對象。

Why

Prototype適用於在一個類的執行個體有幾種不同的狀態組合的一種時，建立相應的數目的原型並複製她們，要比每次使用合適的狀態建立它們方便一些，或者為了避免建立一個與產品類層次平行的工廠類層次時，要執行個體化一的類在運行時動態指定時。

How

假設如下情境：有一個複雜的報表，建立過程非常複雜，需要把報表發給兩個領導，其中只有報表少了屬性不同，其他屬性相同。
首先討論一下java中的基礎知識
java的clone（）方法：
clone方法將對象複製一份並返回給調用者。一般滿足如下條件：
1、對於任何對象a,都有a.clone()!=x，複製對象和來源物件是不同的對象
2、對於任何對象a,都有a.clone().getClass()==a.getClass(),複製對象和來源物件類型一樣
3、如果對象a的equals()方法定義恰當，那麼a.clone().equals(a)成立。
java中對象複製的實現：
可以利用Object類的clone()方法
1、對象類實現Coneable介面
2、覆蓋實現clone()方法
3、調用super.clone(),實現複製。
以上情境實現代碼如下：

public class Product implements Cloneable{    private String name;    private int model;    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }    public int getModel() {        return model;    }    public void setModel(int model) {        this.model = model;    }    @Override    protected Object clone()  {        try {            return super.clone();        } catch (CloneNotSupportedException e) {            e.printStackTrace();        }        return null;    }}

public class Report implements Cloneable{    private String name;    private Product product;    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }    public Product getProduct() {        return product;    }    public void setProduct(Product product) {        this.product = product;    }    @Override    protected Object clone()  {        try {            return super.clone();        } catch (CloneNotSupportedException e) {            e.printStackTrace();        }        return null;    }}

用戶端調用

public class App {    public static void main( String[] args ){       Report report=new Report();        Product product=new Product();        product.setModel(1);        product.setName("productName");        report.setName("某某產品報表");        report.setProduct(product);        System.out.println(report.getName()+"|"+report.getProduct().getName());        Report report1=(Report)report.clone();        report1.setName("某某產品報表組1");        report1.getProduct().setName("產品1");        System.out.println(report1.getName()+"|"+report1.getProduct().getName());    }}

以上代碼類圖如下：

Discuss

深拷貝VS淺拷貝
以上的例子我們的運行結果如下：

某某產品報表|productName某某產品報表組1|產品1

我們在加一行代碼，在最後一行列印report的資訊

System.out.println(report.getName()+"|"+report.getProduct().getName());

我們的運行結果如下：

某某產品報表|productName某某產品報表組1|產品1某某產品報表|產品1

我們可以看出，第二次列印的結果出了問題，report中的產品名字已經被改變了。
在Report中，其中product屬性，我們引用其他對象，在clone方法中，我們的實現只複製了它的引用，只負責了它的指標，沒有複製它所指向的堆空間裡的屬性，所以在這行代碼report1.getProduct().setName("產品1");也改變了report中product屬性中的name屬性的值，這種拷貝是淺拷貝。
我們修改下report的clone()方法，改為如下：

    @Override    protected Object clone()  {        Report report;        try {            report=(Report) super.clone();            report.setProduct((Product)product.clone());            return report;        } catch (CloneNotSupportedException e) {            e.printStackTrace();        }        return null;    }

我們再看下運行結果

某某產品報表|productName某某產品報表組1|產品1某某產品報表|productName

這次結果正確了，在以上代碼中，我們對product屬性，也進行了一次clone，所以report1和report的product屬性指向了不同的堆空間，所以我們改變product中的屬性值，不會相互影響，這個拷貝就是深拷貝。