原型模式的使用案例、克隆複合對象出現的問題及解決方案、深克隆和淺克隆的區別

目錄

原型模式的使用案例

操作複合對象出現的問題及解決方案

深克隆和淺克隆的區別

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原型模式的使用案例

原型模式是創建型模式之一，使用原型模式創建對象比直接new對象的性能高、簡化創建過程。原型模式的使用較爲簡單，具體實現如下

public class Group implements Cloneable{
    private String groupName;

    public String getGroupName() {
        return groupName;
    }

    public void setGroupName(String groupName) {
        this.groupName = groupName;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Group{" +
                "groupName='" + groupName + '\'' +
                '}';
    }
}

public class Student implements Cloneable{
    private Integer Id;
    private Group group;
    private String name;

    public Group getGroup() {
        return group;
    }

    public void setGroup(Group group) {
        this.group = group;
    }

    public Integer getId() {
        return Id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        Id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "Id=" + Id +
                ", group=" + group +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

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

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Student jon = new Student();
        for(int i = 0 ; i <5 ; i++){
            Student studentClon = (Student) jon.clone();
            studentClon.setId(i);
            System.out.println(studentClon);
        }

    }
}

運行main方法，輸出結果符合我們的預期，這就是最簡單的原型模式實際運用。

Student{Id=0, group=null, name='null'}
Student{Id=1, group=null, name='null'}
Student{Id=2, group=null, name='null'}
Student{Id=3, group=null, name='null'}
Student{Id=4, group=null, name='null'}

操作複合對象出現的問題及解決方案

在操作複合對象時可能會出現一個數據錯誤，修改main方法並運行

  public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Student jon = new Student();
        jon.setName("jon");
        Group group1 = new Group();
        group1.setGroupName("A");
        jon.setGroup(group1);

        Student jonClone = (Student)jon.clone();
        jonClone.setName("jonClone");
        jonClone.getGroup().setGroupName("B");

        System.out.println(jon.toString());
        System.out.println(jonClone.toString());
    }

預期輸出的結果應該是

Student{Id=null, group=Group{groupName='A'}, name='jon'}
Student{Id=null, group=Group{groupName='B'}, name='jonClone'}

但是實際運行結果卻是

Student{Id=null, group=Group{groupName='B'}, name='jon'}
Student{Id=null, group=Group{groupName='B'}, name='jonClone'}

可以看出，在修改jonClone的同時也修改了jon的group屬性，那爲什麼會這樣呢？對代碼進行debug

可以看到jon和jonClone的group屬性內存地址都是{Group@472},所以jon和jonClone的group是同一個對象。這就是淺克隆。 試想我們在實際工作中出現這樣的數據處理是多麼可怕，可能會造成重大事故。

解決方法是對克隆方法的複合屬性也進行克隆

@Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Student studen = (Student)super.clone();
        studen.group  =(Group)studen.group.clone();
        return studen;
    }

重新運行結果如下，數據符合預期。

Student{Id=null, group=Group{groupName='A'}, name='jon'}
Student{Id=null, group=Group{groupName='B'}, name='jonClone'}

對修改後的代碼進行debug，可以看出克隆前後的group對象不同，這是深克隆。

深克隆和淺克隆的區別

淺克隆：是指拷貝對象時僅僅拷貝對象本身（包括對象中的基本變量）,而不拷貝對象包含的引用指向的對象。

深克隆：不僅拷貝對象本身,而且拷貝對象包含的引用指向的所有對象。

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