【设计模式】对象的克隆-原型模式
来源:互联网 发布:手机阿里云登录 编辑:程序博客网 时间:2024/06/09 23:48
原型模式是对象的创建模式。原型模式使用原型实例指定创建对象的类型,通过克隆原型来创建新的对象,其实就是复制对象。
原型模式在我们的生活中处处都存在,大家应该用过很多软件,都有模板,就拿我现在用的思维导图来说,我经常都要做计划,而这个计划的大概框架或内容是一样的,只是某些地方有所不同,所以会把常用的思维导图保存为模板,然后每次需要做一个新的计划的时候就通过模板来创建,然后再进行细节修改。
虽然我们举了模板这个例子,但原型模式和模板方法模式是不一样的,不要混淆了,原型模式是对象的创建模式,模板方法模式是类的行为模式。
原型模式有两种表现形式,一种是简单形式,另一种是登记形式,它们是原型模式的不同实现。
一、原型模式的简单形式,该模式有三个角色,具体如下图所示:
抽象原型类声明克隆方法的接口,是具体原型类的公共父类,具体原型类实现了抽象原型类的克隆方法。客户端创建一个原型对象之后,可以通过该对象的克隆方法创建多个相同的对象。
原型模式的核心在于如何实现克隆方法,在java有2种常用方法。
1. 通用实现方法(任何面向对象语言都可以用的方法)
class ConcretePrototype implements Prototype{private String attr;public void setAttr(String attr){this.attr = attr;}public String getAttr(){return this.attr;}//克隆方法public Prototype clone(){Prototype prototype = new ConcretePrototype();prototype.setAttr(this.attr);return prototype;}}
客户端创建原型对象和克隆对象代码:
Prototype planA = new ConcretePrototype();plan.setAttr("dailyPlan");Prototype planB = planA.clone();
2.java语言的clone()方法
在java中Object类提供了一个clone()方法,但是必须得实现一个接口Cloneable,表示该java类支持被复制,如果没有实现会抛出loneNotSupportedException异常。
class ConcretePrototype implements Cloneable{...//克隆方法pbulic Prototype clone(){Object object = null;try{object = super.clone();return (Prototype)object;}catch(CloneNotSupportedException e){System.out.println("不支持克隆");return null;}}}
客户端创建原型对象和克隆对象的代码:
Prototype planA = new ConcretePrototype();Prototype planB = planA.clone();
二、原型模式的登记形式
该方法引入了原型管理器,所以包含4个角色,原型管理器角色是负责创建和登记具体原型类对象。类图如下:
原型管理器定义了一个Hashtable用于存储原型对象:
class PrototypeManager{private Hashtable ht = new Hashtable();private static PrototypeManager pm = new PrototypeManager();private PrototypeManager(){}//增加新的原型对象public void add(String key,Prototype plan){ht.put(key,plan);}//通过克隆取得新的对象public Prototype get(String key){return ((Prototype)ht.get(key)).clone();}public static PrototypeManager getPrototypeManager(){return pm;}}
浅克隆与深克隆
1. 在浅克隆中,当对象被复制时只复制它本身和其中的包含的值类型的成员变量,而引用类型的成员变量并没有被复制。通过覆盖Object类的clone()方法可以实现浅克隆。
2. 在深克隆中,无论原型对象的成员变量是值类型还是引用类型,都将复制一份给克隆对象。在Java语言中,如果需要实现深克隆,可以通过序列化等方式来实现。序列化就是将对象写入到流的过程,写到流中的对象是原有对象的一个复制品,而原有对象任然存在内存中。通过序列化实现的复制不仅可以复制对象本身,也能复制其引用的成员对象,因此通过序列化将对象写到一个流中,再从流中读出来,可以实现深克隆。
能够实现序列化的对象类必须实现Serializable接口,否则无法实现序列化。(注意:需要复制的引用对象也需实现Serializable接口)
class ConcretePrototype implements Serializable{...//深克隆public Prototype deepClone() throws IOException , ClassNofoundException ,OptionalDataException{ByteArrayOutputStream bao = new ByteArrayOutputStream();ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bao);oos.writeObject(this);//将对象从流中取出ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bao.toByteArray());ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);return (Prototype)ois.readObject();}}
Author:立礼
Sign:人生不要有太多的幻想,而要有更多的行动。
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