创建者模式-原型模式

（1）概述

用一个已经创建的实例作为原型，通过复制该原型对象来创建一个和原型对象相同的新对象

（2）结构

抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的 clone() 方法
具体原型类：实现抽象原型类的 clone() 方法，它是可被复制的对象
访问类：使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象

接口类图：

1.5原型模式.png

（3）实现

原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆：

浅克隆：创建一个新对象，新对象的属性和原来对象完全相同，对于非基本类型，仍指向原有属性所指向的对象的内存地址
深克隆：创建一个新对象，属性中引用的其他对象也会被克隆，且不再指向原有对象地址

Java中 Object 类提供了 clone() 方法来实现浅克隆，Cloneable 接口是上面类图中的抽象原型类，而实现了 Cloneable 接口的子实现类就是具体的原型类。

原型类

public class Realizetype implements Cloneable {

    public Realizetype() {
        System.out.println("具体原型对象创建完成");
    }

    @Override
    public Realizetype clone() throws CloneNotSupportedException {
        System.out.println("具体原型复制成功");
        return (Realizetype) super.clone();
    }
}

测试

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        //创建原型对象
        Realizetype realizetype = new Realizetype();
        //调用clone方法进行对象的克隆
        Realizetype realizetype1 = realizetype.clone();

        //具体原型对象创建完成
        //具体原型复制成功
        //false
        System.out.println(realizetype == realizetype1);
    }
}

（4）案例

以学校发放“三好学生”奖状为例

1.6原型模式（奖状案例）.png

public class Citation implements Cloneable {

    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void show() {
        System.out.println(name + "同学，在本学年表现优秀，被评为“三好学生”，特发此状，以资鼓励！");
    }

    @Override
    public Citation clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (Citation) super.clone();
    }
}

public class CitationTest {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        //创建原型对象
        Citation citation = new Citation();
        //复制奖状
        Citation citation1 = citation.clone();

        citation.setName("孙笑川");
        citation1.setName("药水哥");

        //展示奖状
        citation.show();
        citation1.show();
    }
}

（5）使用场景

对象的创建非常复杂
性能和安全要求较高

（6）深克隆

将奖状案例中的 name 属性修改为 Student 复杂对象属性

public class CitationTest {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        //创建原型对象
        Citation citation = new Citation();

        //创建学生
        Student student = new Student();
        student.setName("孙笑川");
        citation.setStudent(student);

        //复制奖状
        Citation citation1 = citation.clone();
        citation1.getStudent().setName("药水哥");

        //展示奖状
        citation.show();
        citation1.show();

        //药水哥同学，在本学年表现优秀，被评为“三好学生”，特发此状，以资鼓励！
        //药水哥同学，在本学年表现优秀，被评为“三好学生”，特发此状，以资鼓励！
    }
}

存在的问题：使用浅克隆时，克隆出来的对象属性中的 student1 和第一次创建的 student 是同一个对象，此时 setName 方法设置的值是同一个

改进：（使用对象流）

public class CitationTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建原型对象
        Citation citation = new Citation();

        //创建学生
        Student student = new Student();
        student.setName("孙笑川");
        citation.setStudent(student);

        //创建对象输出流
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(Files.newOutputStream(Paths.get("D:/citation.txt")));
        //写对象
        oos.writeObject(citation);
        //释放资源
        oos.close();

        //创建对象
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(Files.newInputStream(Paths.get("D:/citation.txt")));
        Citation citation1 = (Citation) ois.readObject();
        ois.close();

        citation1.getStudent().setName("药水哥");

        citation.show();
        citation1.show();

        //孙笑川同学，在本学年表现优秀，被评为“三好学生”，特发此状，以资鼓励！
        //药水哥同学，在本学年表现优秀，被评为“三好学生”，特发此状，以资鼓励！
    }
}