设计模式之原型模式

前言

原型模式（Prototype Pattern），核心思想是用原型实例复制出新实例对象，在java中通过Object中的clone方法进行对象的复制，当我们需要类实例可复制时，该类要实现Cloneable标志性接口，用于标明该类实例是可复制的，否则，当我们调用该类实例的clone方法时，会抛出CloneNotSupportedException异常。

深拷贝与浅拷贝

对于引用类型的变量，深拷贝是对变量所指向实例的完全拷贝，而浅拷贝则只是对该变量引用地址进行拷贝。其中Object中的clone方法，只是进行对象的浅拷贝，如果需要对象的深拷贝，要重写clone方法。

/**
 * 功能描述：基础信息
 */
public class BasicInfo implements Cloneable {
    /**姓名*/
    private String name = null;
    /**年龄*/
    private int age;
    /**手机号*/
    private String phoneNo = null;
    /**家庭地址*/
    private String address = null;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getPhoneNo() {
        return phoneNo;
    }

    public void setPhoneNo(String phoneNo) {
        this.phoneNo = phoneNo;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }
    
    @Override
    public BasicInfo clone() {
       try{
          BasicInfo info = (BasicInfo) super.clone();
          return info;
       }catch(CloneNotSupportedException e){
          System.err.println(e);
       }
       return null;
    }

}

/**
 * 功能描述：学生类
 */
public class Student implements Cloneable {
    /**学号*/
    private String number = null;
    /**院系*/
    private String department = null;
    /**专业*/
    private String profession = null;
    /**引用类型：学生基础信息*/
    private BasicInfo info = null;

    public String getNumber() {
        return number;
    }

    public void setNumber(String number) {
        this.number = number;
    }

    public String getDepartment() {
        return department;
    }

    public void setDepartment(String department) {
        this.department = department;
    }

    public String getProfession() {
        return profession;
    }

    public void setProfession(String profession) {
        this.profession = profession;
    }

    public BasicInfo getInfo() {
        return info;
    }

    public void setInfo(BasicInfo info) {
        this.info = info;
    }

}

浅拷贝示例：

@Override
public Student clone() {
    try{
        Student sc = (Student) super.clone();
        return sc;
    }catch(CloneNotSupportedException e){
        System.err.println(e);
    }
    return null;
}

深拷贝示例：

@Override
public Student clone() {
    try{
        Student sc = (Student) super.clone();
        BasicInfo cInfo = info.clone();
        sc.setInfo(cInfo);
        return sc;
    }catch(CloneNotSupportedException e){
        System.err.println(e);
    }
    return null;
}

总结

实现一个对象的深拷贝，除了重写Object中的protected clone()方法外，也可以通过java的序列化与反序列化机制实现深拷贝，但是在性能上来说，clone方法的性能要高于序列化与反序列化方式。