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今天闲来无事学了下原型模式,知道了clone 还有深复制还有浅复制,今天分享下:


先简单的说下clone, clone 实在 JVM 层进行的复制,他比 new 对象的速度要快得多,所以原型模式主要就是依赖的 clone ,

深复制 浅复制 的概念

  1. 浅复制(浅克隆)
被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,而所有的对其他对象的引用仍然指向原来的对象。换言之,浅复制仅仅复制所考虑的对象,而不复制它所引用的对象。
  1. 深复制(深克隆)
被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,除去那些引用其他对象的变量。那些引用其他对象的变量将指向被复制过的新对象,而不再是原有的那些被引用的对象。换言之,深复制把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍。

下面看一下 clone 的使用,直接看代码

public class Mall implements Cloneable {
    private String name;
    private ArrayList<String> shops=new ArrayList<>();

    public Mall() {
    }

    public Mall(String name, ArrayList<String> shops) {
        this.name = name;
        this.shops = shops;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public ArrayList<String> getShops() {
        return shops;
    }

    public void addshop(String shop) {
        this.shops.add(shop);
    }

    @Override
    protected Mall clone() throws CloneNotSupportedException {
        Mall mall = null;
        if (mall == null) {
            mall = (Mall) super.clone();
        }
        return mall;
    }
}

随便建了个类,如果要实现 clone 要先实现 Cloneable 接口,然后重写 clone() 方法。我们先看一下浅复制

 public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Mall mall=new Mall();
        mall.setName("苹果");

        Mall mall2 = mall.clone();
        mall2.setName("西红柿");

        System.out.println("mall name="+mall.getName());
        System.out.println("mall2 name="+mall2.getName());
    }
运行结果如下
mall name=苹果
mall2 name=西红柿

这个运行结果我想大家都能够想得到,我们再来看一个结果不太一样的浅复制

public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Mall mall=new Mall();
        mall.addshop("苹果");

        Mall mall2 = mall.clone();
        mall2.addshop("西红柿");

        System.out.println("mall shops="+mall.getShops());
        System.out.println("mall2 shops="+mall2.getShops());
    }
运行结果如下
mall shops=[苹果, 西红柿]
mall2 shops=[苹果, 西红柿]

现在发现了没有,浅复制的问题,原因是什么呢,原来在Java里面 clone 只是拷贝对象,对对象里面的引用对象只会拷贝他们的内存地址,其实指向的还是同一个引用,所以相当于 mall 对象 和 mall2 对象中的 shops 其实是共用的一个对象,这就导致了这个运行现象的发生。那么如何解决这个问题呢,其实使用深复制这个问题就可以迎刃而解,

在看一下深复制的例子

@Override
    protected Mall clone() throws CloneNotSupportedException {
        Mall mall = null;
        if (mall == null) {
            mall = (Mall) super.clone();
            this.shops= (ArrayList<String>) this.shops.clone();
        }
        return mall;
    }

最简单的深复制的做法就是把 mall 类的 clone() 改一下,看一下运行结果

mall shops=[苹果]
mall2 shops=[苹果, 西红柿]

main() 方法没有发生任何改动,可以看到结果已经和预想一样了。

深复制的另一种写法(使用二进制流来复制对象)

先看一下 Mall 类

public class Mall implements Serializable{
    private String name;
    private ArrayList<String> shops=new ArrayList<>();

    public Mall() {
    }

    public Mall(String name, ArrayList<String> shops) {
        this.name = name;
        this.shops = shops;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public ArrayList<String> getShops() {
        return shops;
    }

    public void addshop(String shop) {
        this.shops.add(shop);
    }
}

可以看到这里把 实现的接口改为了 Serializable

重写的 clone() 方法也删除了

再看一下 main() 方法

public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException, IOException, ClassNotFoundException {

        Mall mall = new Mall();
        mall.addshop("苹果");

        Mall mall2 = (Mall) depthClone(mall);

        mall2.addshop("西红柿");

        System.out.println("mall shops=" + mall.getShops());
        System.out.println("mall2 shops=" + mall2.getShops());
    }

    public static Object depthClone(Object srcObj) throws IOException, ClassNotFoundException {
        Object cloneObj = null;
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(out);
        oo.writeObject(srcObj);
        ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(out.toByteArray());
        ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(in);
        cloneObj = oi.readObject();
        return cloneObj;
    }

在这里加了一个 depthClone 方法

运行结果
mall shops=[苹果]
mall2 shops=[苹果, 西红柿]

可以看到运行结果与上面的深复制 输出结果无异


总结

这个小知识点也挺简单的,简单做个记录,至于两种深复制的方法大家可以自行选择

这篇文章上次修改于 184 天前,可能其部分内容已经发生变化,如有疑问可询问作者。