23种设计模式之原型模式23种设计模式之原型模式（Prototype ）1. 代码实现总结

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我是靠谱客的博主勤奋过客，最近开发中收集的这篇文章主要介绍23种设计模式之原型模式23种设计模式之原型模式（Prototype ）1. 代码实现总结，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

23种设计模式之原型模式（Prototype ）

创建型设计模式

介绍

意图： 当直接创建重复对象的代价比较大时，采用原型模式（使用拷贝的方式）能够保证性能；

原型设计模式的核心思想就是创建一个对象需要付出很高的代价（例如操作很久的数据库），可以采用对象实现 cloneable 接口的方式，通过 clone 接口，来保证系统的性能。

主要解决：

避免系统内重复对象创建带来的性能损耗；

关键代码：

实现克隆操作，在JAVA继承Cloneable，重写clone()

优点：

性能提高（使用原型模式创建对象比直接new一个对象在性能上要好的多，因为Object类的clone 方法是一个本地方法，它直接操作内存中的二进制流，特别是复制大对象时，性能的差别非常明显）
逃避构造条件的约束

缺点：

配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对于已用的类不一定很容易，特别当一个类引用不支持串行化的简介对象，或者引用含有循环结构的时候。（在实现深克隆时需要编写较为复杂的代码，而且当对象之间存在多重的嵌套引用时，为了实现深克隆，每一层对象对应的类都必须支持深克隆比较麻烦。）
必须实现Cloneable接口。

使用场景：

1. 对象之间相同或相似，即只是个别的几个属性不同的时候。

创建对象成本较大，例如初始化时间长，占用CPU太多，或者占用网络资源太多等，需要优化资源。
创建一个对象需要繁琐的数据准备或访问权限等，需要提高性能或者提高安全性。
系统中大量使用该类对象，且各个调用者都需要给它的属性重新赋值。

注意事项：与通过对一个类进行实例化来构造新对象不同的是，原型模式是通过拷贝一个现有对象生成新对象的。浅拷贝实现 Cloneable，重写，深拷贝是通过实现 Serializable 读取二进制流。

1. 代码实现

package com.example.demo.test.designMode.prototype;

import lombok.Data;

@Data
public abstract class Shape implements Cloneable {

    private String id;

    private String type;
    
    private ShapeChild shapeChild;

    @Override
    protected Object clone(){
        Object o = null;
        try {
            o = super.clone();
        }catch (CloneNotSupportedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        return o;
    }
}

public class ShapeChild  implements Cloneable {
    private String childId;
    
    private String childType;

   	@Override
    protected Object clone(){
        Object o = null;
        try {
            o = super.clone();
        }catch (CloneNotSupportedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        return o;
    }
}

总结

原型模式是一种简单的模式，实现一个接口，重写clone方法即可。对象的复制是通过调用Object类的clone方法来完成的，它直接在内存中复制数据，因此不会调用到类的构造方法，所以，单例模式与原型模式是冲突的。（使用时要特别注意、）
会发生深拷贝的有java中的8种基本类型和他们的封装类型，另外还有string，其余的都是浅拷贝（对象要实现深拷贝，需要对象类同样实现 Cloneable 接口，重写 clone 方法）。

两种克隆方式：

浅克隆： 被克隆的对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而它所有对其他对象的引用都任然指向原来的对象。（浅克隆仅仅克隆所考虑的对象，而不克隆它所引用的对象）
深克隆： 被克隆对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，但它所有的对其他对象的引用不再是原有的，而这是指向被复制过的新对象。换言之，深复制把要复制的对象的所有引用的对象都复制了一遍，这种叫做间接复制。