a. 原型模式的奥秘
在一个遥远的星球上，有一个名叫CloneRex的神奇生物。它有一个非凡的能力，那就是可以快速复制自己。它通过这个能力，成功帮助了许多星球的居民解决了他们的燃眉之急。这个故事就像原型模式一样，通过克隆对象，而不是重新创建，实现对象的快速复制。
b. 动手实践：原型模式的实现
在Java中，实现原型模式的关键是实现Cloneable接口，并重写clone方法。下面的例子展示了如何实现一个简单的原型模式：
public class CloneRex implements Cloneable {
private String ability;
public CloneRex(String ability) {
this.ability = ability;
}
public String getAbility() {
return ability;
}
@Override
protected CloneRex clone() {
try {
return (CloneRex) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new AssertionError("Cloning failed");
}
}
}
c. 原型模式的利弊之争
优点：
1、提高性能：通过克隆对象，避免了繁琐的创建过程，提高了性能。 2、简化复杂对象的创建：对于复杂对象，原型模式可以简化其创建过程，提高代码的可读性和可维护性。
缺点：
1、深拷贝问题：如果对象中包含引用类型，克隆时需要考虑深拷贝问题，否则可能引发错误。 2、克隆对象中的引用类型：克隆对象时，需要确保对象中的引用类型也实现了Cloneable接口，否则克隆过程可能出现异常。 在开源框架中，例如Spring，原型模式在Bean的创建过程中被广泛应用。当Bean的scope设置为“prototype”时，每次获取Bean都会通过克隆的方式创建一个新的实例。以下是Spring框架中使用原型模式的一个示例： 配置文件（applicationContext.xml）：
<bean id="cloneRex" class="com.example.CloneRex" scope="prototype">
<constructor-arg value="Super Cloning"/>
</bean>
Java代码：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
CloneRex rex1 = (CloneRex) context.getBean("cloneRex");
CloneRex rex2 = (CloneRex) context.getBean("cloneRex");
System.out.println(rex1 == rex2); // 输出 false，说明rex1和rex2是不同的实例
}
}
接下来，我们来看一个在Apache Commons Lang库中使用的原型模式的例子。这个库中有一个名为SerializationUtils的类，它提供了一个clone方法，用于序列化和反序列化对象，从而实现深拷贝。这里是一个关于如何使用SerializationUtils的示例：
import org.apache.commons.lang3.SerializationUtils;
public class Person implements Serializable {
private String name;
private int age;
private List<String> hobbies;
public Person(String name, int age, List<String> hobbies) {
this.name = name;
this.age = age;
this.hobbies = hobbies;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public List<String> getHobbies() {
return hobbies;
}
}
现在，我们可以使用SerializationUtils来克隆Person实例：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> hobbies = Arrays.asList("reading", "traveling");
Person person1 = new Person("Alice", 30, hobbies);
Person person2 = SerializationUtils.clone(person1);
System.out.println(person1 == person2); // 输出 false，说明person1和person2是不同的实例
System.out.println(person1.getHobbies() == person2.getHobbies()); // 输出 false，说明深拷贝成功
}
}
通过观察SerializationUtils的源码，我们可以看到clone方法的实现过程：
public class SerializationUtils {
// ...
public static <T extends Serializable> T clone(final T object) {
if (object == null) {
return null;
}
byte[] objectData = serialize(object);
ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(objectData);
T obj = deserialize(byteArrayInputStream);
return obj;
}
}
SerializationUtils类使用了序列化和反序列化技术来实现深拷贝，避免了克隆对象时引用类型的问题。这种实现方式有一定的性能损失，但在某些场景下，它为原型模式提供了一种简洁的解决方案。 通过这两个开源框架的实例，我们可以看到原型模式在实际项目中是如何发挥作用的。通过结合源码的讲解，我们可以更好地理解原型模式的原理和应用场景。总之，原型模式是一种有趣的设计模式，既可以提高代码的性能，也能简化复杂对象的创建过程。
