简谈设计模式之原型模式原型模式是一种创建型设计模式, 用于创建对象, 而不必指定它们所属的具体类. 它通过复制现有对象

原型模式是一种创建型设计模式, 用于创建对象, 而不必指定它们所属的具体类. 它通过复制现有对象 (即原型) 来创建新对象. 原型模式适用于当创建新对象的过程代价较高或复杂时, 通过克隆现有对象来提高性能

原型模式结构

原型接口. 声明一个克隆自身的接口
具体原型. 实现克隆的具体方法
客户端. 通过调用具体原型中的克隆方法来创建新对象

原型模式实现

 // 原型接口
 interface Prototype {
     Prototype clone();
 }
 
 // 具体原型类
 class ConcretePrototype implements Prototype {
     private String field;
     
     public ConcretePrototype(String field) {
         this.field = field;
     }
     
     // 实现克隆方法
     @Override
     public Prototype clone() {
         return new ConcretePrototype(this.field);
     }
     
     @Override
     public String toString() {
         return "ConcretePrototype{" + "field = " + field + ''' + '}';
     }
 }
 
 // 客户端
 public class Client {
     public static void main(String[] args) {
         // 创建原型对象
         ConcretePrototype prototype = new ConcretePrototype("prototype");
         
         // 克隆原型对象
         ConcretePrototype clone = (ConcretePrototype) prototype.clone();
         
         System.out.println(prototype);
         System.out.println(clone);
     }
 }

在原型模式中, 克隆可以分为浅拷贝和深拷贝

浅拷贝: 复制对象时, 只复制对象本身的基本数据类型字段和对象的引用, 而不复制引用对象本身
深拷贝: 复制对象时, 不仅复制对象本身的基本数据类型字段和对象的引用, 还复制所有引用对象, 递归地进行复制

下面是深拷贝和浅拷贝的实例

浅拷贝:

 import java.util.ArrayList;
 import java.util.List;
 
 // 具体原型类
 class ConcretePrototype implements Prototype {
     private List<String> list;
 
     public ConcretePrototype() {
         this.list = new ArrayList<>();
     }
 
     public void addItem(String item) {
         this.list.add(item);
     }
 
     @Override
     public Prototype clone() {
         try {
             return (ConcretePrototype) super.clone(); // 浅拷贝
         } catch (CloneNotSupportedException e) {
             e.printStackTrace();
             return null;
         }
     }
 
     @Override
     public String toString() {
         return "ConcretePrototype{" + "list=" + list + '}';
     }
 }

深拷贝:

 import java.util.ArrayList;
 import java.util.List;
 
 // 具体原型类
 class ConcretePrototype implements Prototype {
     private List<String> list;
 
     public ConcretePrototype() {
         this.list = new ArrayList<>();
     }
 
     public void addItem(String item) {
         this.list.add(item);
     }
 
     @Override
     public Prototype clone() {
         ConcretePrototype clone = new ConcretePrototype();
         clone.list = new ArrayList<>(this.list); // 深拷贝
         return clone;
     }
 
     @Override
     public String toString() {
         return "ConcretePrototype{" + "list=" + list + '}';
     }
 }