大家好，我是老田，今天给大家分享的是设计模式中的原型模式。用恰当的生活故事和真实的项目场景来描述设计模式，最后用一句话概括这个设计模式。故事还记得大四找工作的时候，无意中从网上找到了一份比较漂亮的程序员简历模板，然后全班同学开始疯狂抄简历（U盘）。同时，还闹出了笑话。有的同学抄过去的简历，内容和名字一点都没改，投给面试官（校招面试官）。后面大家应该也能猜到结果了。大家都去实习了，还有人还在找工作。后来公司面试官和同学的反馈：收到了一份一毛钱的简历，复印了好几份，回来大家就知道问题出在哪里了。我承认我抄过去没改，拿出来投稿。令人尴尬和尴尬。其中一匹马。简历复制有两种：一种是复制简历，然后修改信息为自己的；另一种是复制简历而不改变内容。原型模式定义使用原型实例指定创建对象的种类，并通过复制此原型来创建新对象。原型模式：PrototypePattern，属于创造模式。调用者不需要知道任何创建细节，也不需要调用构造函数来创建对象。使用场景原型模式有以下几种使用场景：类初始化消耗大量资源new生成的对象需要非常繁琐的过程（数据准备、访问权限等）构造函数相对复杂当对象数量较多时在循环体中生成在Spring中，原型模式的应用非常广泛，例如：scope='prototype'我们可以将一些getter和setter封装成一个工厂方法，然后对于用户来说，调用方法而不知道如何处理getter和setter。我们也可以使用JDK提供的Cloneable接口来实现快速复制。创建对象的四种方法：新建、反射、克隆和序列化。你遇到过这种常见的情况吗？项目中规定不能将与数据库表映射的实体类返回给前端，所以一般都是返回给前端。有各种各样的O，比如：XxxVO、XxxBO、XxxDTO……这时候就会出现下面的场景，大家也已经猜到了。下面是与数据库表映射的UserEntity实体类。publicclassUserEntity{privateLongid;privateStringname;privateIntegerage;//...可能有很多属性//省略gettersetter}返回给前端或调用方的UserVO实体类。publicclassUserVO{privateLongid;privateStringname;privateIntegerage;//....可能有很多属性//省略gettersetter}这时候需要把从数据库中找到的UserEntity转换成UserVO，然后返回给前端（或来电者）。publicclassObjectConvertUtil{publicstaticUserVoconvertUserEntityToUserVO(UserEntityuserEntity){if(userEntity==null){returnnull;}UserVouserVo=newUserVo();userVo.setId(userEntity.getId());userVo.setName(userEntity.getName());userVo.setAge(userEntity.getAge());//如果属性多了怎么办？returnuserVo;}}从这个util类可以看出，如果一个类有几十个、上百个属性，代码量是不是有点吓人？因此，我们通常会使用一些工具类来处理。比如下面是常见的：BeanUtils.copy();JSON.parseObject()Guava工具类...这些工具类使用原型模式。从一个对象，创建一个新对象。原型模式也称为对象的复制和克隆。实际上，对象克隆分为浅克隆和深克隆。下面说说浅克隆和深克隆。浅克隆：创建一个新对象，新对象的属性与原对象完全相同，对于非基本类型的属性，仍然指向该对象的属性所指向的对象的内存地址原始对象。深度克隆：创建新对象时，属性中引用的其他对象也会被克隆，不再指向原来的对象地址。先说浅克隆，大家都喜欢由浅入深。浅克隆比如我现在克隆的是相对于用户信息User，但是User有用户地址信息UserAddress属性。下面是代码的实现：//用户地址信息publicclassUserAddressimplementsSerializable{privateStringprovince;privateStringcityCode;publicUserAddress(Stringprovince,StringcityCode){this.province=province;this.cityCode=cityCode;}}//用户信息publicclassUserimplementsCloneable{privateintage;privateStringname;//用户地址信息privateUserAddressuserAddress;//省略gettersetter@OverrideprotectedObjectclone()throwsCloneNotSupportedException{returnsuper.clone();}}//测试publicclassUserTest{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{Useruser=newUser();user.setAge(20);user.setName("田伟昌");UserAddressuserAddress=newUserAddress("贵州","梵净山");user.setUserAddress(userAddress);Userclone=(User)user.clone();System.out.println("克隆比较ofUserAddressbeforeandafter:"+(user.getUserAddress()==clone.getUserAddress()));}}输出结果UserAddress克隆前后比较：true两个对象属性UserAddress指向同一个地址。这就是所谓的浅克隆，就是把对象克隆出来。对于对象的非基本类型属性，它仍然指向原对象的属性所指向的对象的内存地址。关系如下：深度克隆关于深度克隆，我们用一个非常经典的案例，西游记中的孙悟空。一个孙悟空可以变成n个孙悟空，每个孙悟空手里拿着一根金箍棒。按照前面的浅克隆，结果是：孙悟空变成了很多孙悟空，但是用的是同一个金箍棒。深度克隆的结果是：孙悟空变成了很多，金箍棒也变成了很多根。下面我们用代码来实现：//猴子，有身高体重和生日publicclassMonkey{publicintheight;publicintweight;publicDatebirthday;}孙悟空也是猴子，武器孙悟空有金箍棒：importjava.io.Serializable;//孙悟空金箍棒publicclassJinGuBangimplementsSerializable{publicfloath=100;publicfloatd=10;//金箍棒变大publicvoidbig(){this.h*=10;this.d*=10;}//金箍棒变小publicvoidsmall(){this.h/=10;this.d/=10;}}孙悟空孙悟空:importjava.io.*;importjava.util.Date;//孙悟空七十二变，拔猴毛结金箍棒//利用JDK的克隆机制，//实现Cloneable并重写clone方法);}//深度克隆publicQiTianDaShengdeepClone(){try{//内存中的操作完成，对对象进行读写操作，直接用字节码操作//类似序列化操作(this);ByteArrayInputStreambais=newByteArrayInputStream(bos.toByteArray());ObjectInputstreambis=newObjectInputStream(bais);//完成一个new对象，底层是使用new创建的对象//具体可以了解readObject方法QiTianDaShengqiTianDaSheng=(QiTianDaSheng)bis.readObject();//每只猴子的生日不一样，所以每次复制的时候把生日改成qiTianDaSheng.birthday=newDate();returnqiTianDaSheng;}catch(Exceptionex){ex.printStackTrace();returnnull;}}//浅克隆很简单assignmentpublicQiTianDaShengshalllowClone(QiTianDaShengtarget){QiTianDaShengqiTianDaSheng=newQiTianDaSheng();qiTianDaSheng.height=target.height;qiTianDaSheng.weight=target.weight;qiTianDaSheng.jinGuBang=target.jinGuBang;qiTianDaSheng.birthday=newDate();returnqiTianDaSheng;}}然后我们将测试：publicclassDeepCloneTest{publicstaticvoidmain(String[]args){QiTianDaShengqiTianDaSheng=newQiTianDaSheng();try{QiTianDaShengnewObject=(QiTianDaSheng)qiTianDaSheng.clone();System.out.print("Afterdeepcloning");System.out.println("无论去lden棍棒总是：“+(qiTianDaSheng.jinGuBang==newObject.jinGuBang));}catch(Exceptionex){ex.printStackTrace();}QiTianDaShengnewObject=qiTianDaSheng.shalllowClone(qiTian大胜);System.out.print("浅克隆后");System.out.println("金箍棒是否始终："+(qiTianDaSheng.jinGuBang==newObject.jinGuBang));}}输出结果为：deep克隆后金箍棒是否一致：falseconstantaftershallowcloned:true结论深克隆后，每个孙悟空都有自己的金箍棒，但是浅克隆后，每个孙悟空使用的金箍棒基本相同根总结记住：深浅，指的是属性是否克隆对象中的（引用类型）指向相同的内存地址。为了对深克隆和浅克隆有更深入的理解，我们在文中对简历文案的故事进行解答。深拷贝：复制一份简历，然后将简历中的信息修改为自己的浅拷贝：复制一份简历，简历内容不变。优点：Java原型模式是基于内存二进制流拷贝，性能比directnew好一点。您可以使用深度克隆来保存对象的状态，保存一个旧的（克隆的）并对其进行修改，这可以作为撤消功能。缺点：clone方法需要配置，改造时需要修改已有的类，违反了“开闭原则”。如果对象之间存在多个嵌套引用，则每一层都需要实现克隆。我们从原型模式的定义、使用场景、真实案例、浅克隆、深度克隆、优缺点等方面对原型模式进行了全面的讲解。一句话总结：一份简历，全班同学用这篇文章转载来自微信公众号“Java后端技术全栈”，可通过以下二维码关注。转载本文请联系Java后端技术全栈公众号。
