原型模式之深克隆和浅克隆实现_模仿house案例写一个book类的克隆

1 什么是原型模式？

原型模式是用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

2 为什么要用？

1 如果创建行的对象成本比较大，可以通过复制的方式减少创建的成本。

2 一个类的信息很多，但是又需要一个新的类，新的类和以前的类不同的地方很少，此时可以使用原型模式进行复制操作得到新的对象，再对新对象改变一些信息即可。

3 其他

3 怎么用？

在Object类中提供了clone()方法，当简单的重写该方法时，由于该方法是protected的，所以只能是同包下的类才能访问，修饰符可以改成public的，让所有类可以进行克隆操作。

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

如果只重写了clone()方法，此时别的类在调用clone()方法，会在运行时出现运行时异常CloneNotSupportedException，

克隆类还需要再实现Cloneable接口,这是一个标识接口，实现了这个接口的类JVM才会知道类是支持克隆操作的。

public interface Cloneable {}

 

浅克隆的情况

要进行克隆的类实现Cloneable接口，重写Object类继承来的clone()方法

/**
 * 房子类
 */
  public class House implements Cloneable {
 
    // 住房编号
    String roomId;
 
    // 住房面积
    int area;
 
    // 房子价值
    double price;
 
    // 房主
    Person owner;
 
    public House() {
 
    }
  
    public House(String roomId, int area, double price, Person owner) {
        this.roomId = roomId;
        this.area = area;
        this.price = price;
        this.owner = owner;
    }
 
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
 
 
 
/**
 * 房主类
 */
  public class Person implements Cloneable {
 
    // 身份证号
    int id;
 
    // 姓名
    String name;
 
    public Person() {
    }
 
    public Person(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
 
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
 
 
 
/**
 * 只支持浅克隆
 */
  public class Client {
 
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
 
        Person MrLiu = new Person(1, "Mr.Liu");
 
        House h1 = new House("1302", 78, 2900, MrLiu);
        House h2 = (House) h1.clone();
 
        System.out.println(h1.owner == h2.owner);
    }
}

 

h1和h2不是同一个对象，但是h1的owner和h2的owner是同一个对象，表明是浅复制（浅克隆，即对象里的引用对象只拷贝引用，而不拷贝引用指向的对象，基本类型会拷贝）。

 

自定义clone过程实现深克隆

将上面的House类的clone()重写成自己实现克隆

/**
 * 嵌套的使用克隆，如果类的对象属性很多，都需要手动编码实现，这个让我很难受。
 * @return
 */
@Override
protected House clone() {
    House house = null;
    try {
        // 先以浅复制的形式复制house，
        // 此时house里的owner属性复制的引用而没有复制对象
        house = (House) super.clone();
        // 再以浅复制的形式复制owner
        house.owner = (Person) house.owner.clone();
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return house;
}

 

Debug后可以看出，h1和h2不是同一个对象，h1的owner和h2的owner也不是同一个对象，是深克隆。

 

序列化实现深克隆

此处只给出如何实现验证这个克隆方案，具体如何实现序列化见其他优秀博客，写的很详细。

Serializable也是一个标识接口，表明实现该接口的类可以进行序列化。

public interface Serializable { }

 

这里要注意的是House类实现了序列化，House类里的引用类型也要实现序列化，要不然还是会出现序列化错误。

House类实现序列化，而Person类没有实现序列化接口，运行时报NotSerializableException异常。

/**
 * 房子类
 */
public class House implements Serializable {
    // 住房编号
    String roomId;
    // 住房面积
    int area;
    // 房子价值
    double price;
    // 房主
    Person owner;
 
    public House() {
    }
 
    public House(String roomId, int area, double price, Person owner) {
        this.roomId = roomId;
        this.area = area;
        this.price = price;
        this.owner = owner;
    }
}
 
 
/**
 * 房主类
 */
public class Person implements Serializable {
 
    // 身份证号
    int id;
    // 姓名
    String name;
 
    public Person() {
    }
 
    public Person(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
}
 
 
/**
 * 序列化的方式实现深克隆
 */
public class Client {
 
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        Person MrLiu = new Person(1, "Mr.Liu");
 
        House h1 = new House("1302", 78, 2900, MrLiu);
 
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("E:\\test\\aaa")));
        oos.writeObject(h1);
        oos.close();
 
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("E:\\test\\aaa")));
 
        House h2 = (House) ois.readObject();
        System.out.println(h2);
        ois.close();
    }
 
}

 

Debug后可以看出，h1和h2不是同一个对象，h1的owner和h2的owner也不是同一个对象，实现了深克隆。

4 什么时候用？

参考第2条，什么时候要用

5 如何优化？

能力有限，未能深入到这步，请体谅。

6 业务中有其他更好的替代方式吗？

能力有限，未能深入到这步，请体谅。