JAVA設計模式 2【建立型】原型模式的理解與使用、理解淺克隆和深克隆

在本節中，咱們將學習和使用原型模式；這一節學習的原型模式也是建立型 模式的其中之一。再次複習一下：建立型 模式就是描述如何去更好的建立一個對象。

咱們都知道，在JAVA 語言中。使用new 關鍵字建立一個新對象。將新的對象放到堆內存 裏面。固然，這個內存確定是有大小限制的，何況，JAVA 不一樣於C語言等。 有內存管理機制，就是咱們常說的垃圾回收器GC,才能夠保證內存不被溢出。

說這些其實就是爲了表示：爲啥要用單例模式，能節省內存的時候，能用一個對象解決重複的事情，絕對不會建立多個。

概述

原型模式描述的如何快速建立重複的對象，而且減小new 關鍵字的使用。

• 抽象原型類
• 具體原型類
• 訪問類

容我來一個一個解釋：

抽象原型類 也就是咱們具體要實現的某個類，這個類在JAVA 裏面是有具體的接口的，實際上是一個空接口，Cloneable

* @author  unascribed
 * @see     java.lang.CloneNotSupportedException
 * @see     java.lang.Object#clone()
 * @since   JDK1.0
 */
public interface Cloneable {
}

咱們會發現，這個類沒有任何的方法，怎麼來實現它，不要慌。先接着走。

具體原型類 也就是咱們具體要克隆 的對象。好比咱們重複的要建立100個學生Student 對象，那麼具體的學生對象就是具體原型類

public class Student implements Cloneable {

    private int id;

    private String name;

    private int sex;
}

訪問類 我就沒必要多說了

淺克隆和深克隆

原型模式其實也分淺克隆和深克隆。如何理解這兩個概念呢？

淺克隆

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

淺克隆，只須要具體原型類 實現Cloneable 接口，而且重寫父類Object類的clone() 方法，便可實現對象的淺克隆。

Student student1 = new Student(1, "李四");
Student student2 = student1.clone();

System.out.println(student1);
System.out.println(student2);

System.out.println(student1 == student2);
---------------------
學號：1,姓名：李四
學號：1,姓名：李四
false

• 經過執行clone() 方法便可建立一個相同的，具備一樣屬性的對象。
• 而且是新的對象，內存地址有所不一樣。

咱們來看看，對於引用類型的變量，淺克隆是否能夠進行克隆；

Teacher teacher = new Teacher(1, "張老師");

Student student1 = new Student(1, "李四", teacher);
Student student2 = student1.clone();

System.out.println(student1);
System.out.println(student2);

System.out.println(student1 == student2);
------------
學號：1,姓名：李四,老師=Teacher@1b6d3586
學號：1,姓名：李四,老師=Teacher@1b6d3586
false

咱們發現，引用類型並無被克隆，也就是說：

特色

• 淺克隆對於基本類型，能夠進行徹底的克隆，而且克隆的對象是一個新的對象
• 可是對象裏面的引用，是沒法被克隆的。

深克隆(序列化)

何謂序列化？

咱們建立的都是保存在內存裏面的，只要被虛擬機GC進行回收，那麼這個對象的任何屬性都是消失，咱們能不能找一個方法，將內存中這種對象的屬性以及對象的狀態經過某種東西保存下來，好比保存到數據庫，下次從數據庫將這個對象還原到內存裏面。 這就是序列化。

• 序列化 內存對象->序列字符
• 反序列化 序列字符->內存對象

請參考： https://baike.baidu.com/item/序列化/2890184

JAVA 序列化

* @see java.io.Externalizable
 * @since   JDK1.1
 */
public interface Serializable {
}

JAVA 提供了一個空接口，其實這個接口和上面的Cloneable 同樣，都是一個空接口，其實這個空接口就是做爲一種標識 你的對象實現了這個接口，JAVA 認爲你的這個就能夠被序列化 ，就是這麼簡單。

Teacher teacher = new Teacher(1, "張老師");

ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream stream = new ObjectOutputStream(outputStream);

stream.writeObject(teacher);
System.out.println(Arrays.toString(outputStream.toByteArray()));
----------
[-84, -19, 0, 5, 115, 114, 0, 7, 84, 101, 97,。。。。。。

經過將對象序列化、其實也就是將內存中的對象轉化爲二進制 字節數組

反序列化

Teacher teacher = new Teacher(1, "張老師");
System.out.println(teacher);

ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream stream = new ObjectOutputStream(outputStream);

stream.writeObject(teacher);
System.out.println(Arrays.toString(outputStream.toByteArray()));

ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(outputStream.toByteArray());
ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(byteArrayInputStream);

Teacher teacher1 = (Teacher) inputStream.readObject();
System.out.println(teacher1);
---------------
id=1,name=張老師
[-84, -19, 0, 5, 115, xxxxx,-127, -27, -72, -120]
id=1,name=張老師

經過序列化和反序列化，便可對象的深克隆

小結

這一節，在講述 原型模式的同時，將原有實現原型模式的clone() 淺克隆，延伸到深克隆這一律念。其實JAVA 的原型模式，實現起來較爲簡單。但仍是要按須要實現，Object 類提供的 clone 淺克隆 是沒辦法克隆對象的引用類型的。須要克隆引用類型，仍是須要序列化 深克隆

參考

http://c.biancheng.net/view/1343.html
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1298366845681698

代碼示例

https://gitee.com/mrc1999/Dev-Examples

歡迎關注