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淺談Java設計模式(五)原型模式(Prototype)

前言:

原型模式雖然是建立型的模式,但是與工程模式沒有關係,從名字即可看出,該模式的思想就是將一個物件作為原型,對其進行復制、克隆,產生一個和原物件類似的新物件。本小結會通過物件的複製,進行講解。在Java中,複製物件是通過clone()實現的,先建立一個原型類:

public class Prototype implements Cloneable {  
  
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {  
        Prototype proto = (Prototype) super.clone();  
        return proto;  
    }  
}
很簡單,一個原型類,只需要實現Cloneable介面,覆寫clone方法,此處clone方法可以改成任意的名稱,因為Cloneable介面是個空介面,你可以任意定義實現類的方法名,如cloneA或者cloneB,因為此處的重點是super.clone()這句話,super.clone()呼叫的是Object的clone()方法,而在Object類中,clone()是native的,具體怎麼實現,我會在另一篇文章中,關於解讀Java中本地方法的呼叫,此處不再深究。在這兒,我將結合物件的淺複製和深複製來說一下,首先需要了解物件深、淺複製的概念:

淺複製:將一個物件複製後,基本資料型別的變數都會重新建立,而引用型別,指向的還是原物件所指向的。

深複製:
將一個物件複製後,不論是基本資料型別還有引用型別,都是重新建立的。簡單來說,就是深複製進行了完全徹底的複製,而淺複製不徹底。

此處,寫一個深淺複製的例子:

public class Prototype implements Cloneable, Serializable {  
  
    private static final long serialVersionUID = 1L;  
    private String string;  
  
    private SerializableObject obj;  
  
    /* 淺複製 */  
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {  
        Prototype proto = (Prototype) super.clone();  
        return proto;  
    }  
  
    /* 深複製 */  
    public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {  
  
        /* 寫入當前物件的二進位制流 */  
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();  
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);  
        oos.writeObject(this);  
  
        /* 讀出二進位制流產生的新物件 */  
        ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());  
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);  
        return ois.readObject();  
    }  
  
    public String getString() {  
        return string;  
    }  
  
    public void setString(String string) {  
        this.string = string;  
    }  
  
    public SerializableObject getObj() {  
        return obj;  
    }  
  
    public void setObj(SerializableObject obj) {  
        this.obj = obj;  
    }  
  
}  
  
class SerializableObject implements Serializable {  
    private static final long serialVersionUID = 1L;  
}  
要實現深複製,需要採用流的形式讀入當前物件的二進位制輸入,再寫出二進位制資料對應的物件。
我們接著討論設計模式,上篇文章我講完了5種建立型模式,這章開始,我將講下7種結構型模式:介面卡模式、裝飾模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。其中物件的介面卡模式是各種模式的起源,我們看下面的圖: