克隆羊问题
现在有一只羊tom，姓名为: tom, 年龄为：1，颜色为：白色，请编写程序创建和tom羊 属性完全相同的10只羊。
传统方式解决克隆羊问题
代码演示：
public class Sheep {
private String name;
private int age;
private String color;
public Sheep() {
}
public Sheep(String name, int age, String color) {
this.name = name;
this.age = age;
this.color = color;
}
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 String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
@Override
public String toString() {
return "sheep{"+"name='"+name + '\'' +", age=" + age +", color='" +color + '\'' +'}';
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
sheep sheep = new sheep("多莉", 5, "白色");
sheep sheep1 = new sheep(sheep.getName(),sheep.getAge(),sheep.getColor());
sheep sheep2 = new sheep(sheep.getName(),sheep.getAge(),sheep.getColor());
sheep sheep3 = new sheep(sheep.getName(),sheep.getAge(),sheep.getColor());
// ............ }
}
传统的方式的优缺点
1) 优点是比较好理解，简单易操作。
2) 在创建新的对象时，总是需要重新获取原始对象的属性，如果创建的对象比较复杂
时，效率较低
3) 总是需要重新初始化对象，而不是动态地获得对象运行时的状态, 不够灵活
4) 改进的思路分析
**思路**：Java中Object类是所有类的根类，Object类提供了一个clone()方法，该方法可以
将一个Java对象复制一份，但是需要实现clone的Java类必须要实现一个接口Cloneable，
该接口表示该类能够复制且具有复制的能力 => 原型模式
原型模式
基本介绍
1) 原型模式(Prototype模式)是指：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷
贝这些原型，创建新的对象
2) 原型模式是一种创建型设计模式，允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，
无需知道如何创建的细节
3) 工作原理是:通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建
的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建，即 对象.clone()
4) 形象的理解：孙大圣拔出猴毛， 变出其它孙大圣
原型模式解决克隆羊问题
代码演示：
Sheep方法不变，增加重写clone方法
// 克隆该实例，使用默认的clone方法来完成
@Override
protected Object clone(){
Sheep sheep = null;
try {
sheep = (Sheep) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return sheep;
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Sheep sheep = new Sheep("多莉", 5, "白色");
// 克隆
Sheep sheep1 = (Sheep) sheep.clone();
Sheep sheep2 = (Sheep) sheep.clone();
Sheep sheep3 = (Sheep) sheep.clone();
Sheep sheep4 = (Sheep) sheep.clone();
// .............
}
}
浅拷贝和深拷贝
浅拷贝的介绍
1)对于数据类型是基本数据类型的成员变量，浅拷贝会直接进行值传递，也就是将该属性值复制一份给新的对象；
2)对于数据类型是引用数据类型的成员变量，比如说成员变量是某个数组、某个类的对象等，那么浅拷贝会进行引用传递，也就是只是将该成员变量的引用值（内存地址）复制一份给新的对象。因为实际上两个对象的该成员变量都指向同一个实例。在这种情况下，在一个对象中修改该成员变量会影响到另一个对象的该成员变量值；
3)前面克隆羊就是浅拷贝；
4)浅拷贝是使用默认的 clone()方法来实现
sheep = (Sheep) super.clone();
深拷贝基本介绍
1)复制对象的所有基本数据类型的成员变量值；
2)为所有引用数据类型的成员变量申请存储空间，并复制每个引用数据类型成员变量所引用的对象，直到该对象可达的所有对象。也就是说，对象进行深拷贝要对整个对象进行拷贝；
3)深拷贝实现方式1：重写clone方法来实现深拷贝
4)深拷贝实现方式2：通过对象序列化实现深拷贝(推荐)
深拷贝实现方式1
代码演示：
public class Student implements Cloneable {//简单的定义一个student类，这里省略了get、set方法
private String name;
private int age;
private String gender;
public Student() {
}
public Student(String name, int age, String gender) {
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}
// 因为该类的属性都是基础数据类型，因此这里使用默认的clone完成即可
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
public class StudentResult implements Cloneable {//定义一个StudentResult类来引用Student，重写clone来完成深拷贝
private Student student;
private double result;
public StudentResult() {
}
public StudentResult(Student student,double result) {
this.result = result;
this.student = student;
}
public Student getStudent() {
return student;
}
public void setStudent(Student student) {
this.student = student;
}
public double getResult() {
return result;
}
public void setResult(double result) {
this.result = result;
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
Object studentClone = null;
// 这里完成对基本类型（属性）的string的克隆
studentClone = super.clone();
// 对引用类型的属性，进行单独处理
StudentResult studentResult = (StudentResult)studentClone;
studentResult.student = (Student)student.clone();
return studentResult;
}
}
public class Client {//客户端，这里来测试clone拷贝的hashCode是否相同，来检验是否是深拷贝
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student("张三", 21, "男");
StudentResult studentResult = new StudentResult(student, 70);
StudentResult studentResult1 = null;
try {
studentResult1 = (StudentResult)studentResult.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("studentResult.getResult = " + studentResult.getResult() +"studentResult.getStudent" + studentResult.getStudent().hashCode());
System.out.println("studentResult1.getResult = " + studentResult1.getResult() +"studentResult1.getStudent" + studentResult1.getStudent().hashCode());
}
}
测试结果：hashCode不一样，是深拷贝
studentResult.getResult = 70.0studentResult.getStudent793589513
studentResult1.getResult = 70.0studentResult1.getStudent1323165413
深拷贝实现方式2(推荐)
代码演示：
使用Serializable接口将Student和StudentResult 序列化
public class Student implements Serializable {//对象序列化，这里省略了get、set、toString
public static final long serialVersionUID = 456465456L;
private String name;
private int age;
private String gender;
public Student() {
}
public Student(String name, int age, String gender) {
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}
}
public class StudentResult implements Serializable {//对象序列化，这里省略了get、set、toString
public static final long serialVersionUID = 4523424456L;
private Student student;
private double result;
public StudentResult() {
}
public StudentResult(Student student, double result) {
this.result = result;
this.student = student;
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student("张三", 21, "男");
StudentResult studentResult = new StudentResult(student, 70);
// 序列化
ObjectOutputStream oos = null;
try {
oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
oos.writeObject(studentResult);
oos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (oos != null)
try {
oos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 反序列化
ObjectInputStream ois = null;
try {
ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));
StudentResult str = (StudentResult)ois.readObject();
System.out.println(str);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (ois != null){
try {
ois.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
原型模式的注意事项和细节
1) 创建新的对象比较复杂时，可以利用原型模式简化对象的创建过程，同时也能够提高效率；
2) 不用重新初始化对象，而是动态地获得对象运行时的状态；
3) 如果原始对象发生变化(增加或者减少属性)，其它克隆对象的也会发生相应的变化，无需修改代码；
4) 在实现深克隆的时候可能需要比较复杂的代码；
5) 缺点：需要为每一个类配备一个克隆方法，这对全新的类来说不是很难，但对已有的类进行改造时，需要修改其源代码，违背了ocp原则，这点请注意。
注：本文章大量借鉴尚硅谷公开视频资料的内容，如有不妥之处立即删除。对文章有不懂的地方，可以直接去尚硅谷的官方网站学习。
