1.需求

现在有一只羊 tom，姓名为: tom, 年龄为 1，颜色为：白色，请编写程序创建和tom羊属性完全相同的10只羊。

2.传统方式解决克隆羊问题

@AllArgsConstructor
@Getter
@Setter
public class Sheep {
    private String name;
    private int age;
    private String color;
}
public class Client {
   public static void main(String[] args) {
        //传统的方法
        Sheep sheep = new Sheep("tom", 1, "白色");
        Sheep sheep2 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
        Sheep sheep3 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
        Sheep sheep4 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
        Sheep sheep5 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
        System.out.println("地址: " + sheep + " HashCode:" + sheep.hashCode());
        System.out.println("地址: " + sheep2 + " HashCode:" + sheep2.hashCode());
        System.out.println("地址: " + sheep3 + " HashCode:" + sheep3.hashCode());
        System.out.println("地址: " + sheep4 + " HashCode:" + sheep4.hashCode());
        System.out.println("地址: " + sheep5 + " HashCode:" + sheep5.hashCode());
    }
}
// 控制台
地址: com.atguigu.prototype.Sheep@330bedb4 HashCode:856419764
地址: com.atguigu.prototype.Sheep@2503dbd3 HashCode:621009875
地址: com.atguigu.prototype.Sheep@4b67cf4d HashCode:1265094477
地址: com.atguigu.prototype.Sheep@7ea987ac HashCode:2125039532
地址: com.atguigu.prototype.Sheep@12a3a380 HashCode:312714112

3.传统的方式的优缺点

优点是比较好理解，简单易操作。
在创建新的对象时，总是需要重新获取原始对象的属性，如果创建的对象比较复杂时， 效率较低
总是需要重新初始化对象，而不是动态地获得对象运行时的状态, 不够灵活
改进的思路分析

思路：Java 中 Object 类是所有类的根类，Object 类提供了一个 clone()方法，该方法可以将一个 Java 对象复制一份，但是需要实现 clone 的 Java 类必须要实现一个接口 Cloneable，该接口表示该类能够复制且具有复制的能力 => 原型模式

4.原型模式-基本介绍

原型模式(Prototype 模式)是指：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
原型模式是一种创建型设计模式，允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，无需知道如何创建的细节
工作原理是:通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建，即对象.clone()
形象的理解：孙大圣拔出猴毛，变出其它孙大圣

5.原型模式原理结构图-uml 类图

原理结构图说明
Prototype : 原型类，声明一个克隆自己的接口
ConcretePrototype: 具体的原型类, 实现一个克隆自己的操作
Client: 让一个原型对象克隆自己，从而创建一个新的对象(属性一样）

6.原型模式解决克隆羊问题的应用实例
```java @Setter @Getter public class Sheep implements Cloneable { private String name; private int age; private String color; private String address = “蒙古羊”; public Sheep friend; //是对象, 克隆是会如何处理 public Sheep(String name, int age, String color) {
```
 super();
 this.name = name;
 this.age = age;
 this.color = color;
```
} //克隆该实例，使用默认的clone方法来完成 @Override protected Object clone() {
```
 Sheep sheep = null;
 try {
     sheep = (Sheep) super.clone();
 } catch (Exception e) {
     System.out.println(e.getMessage());
 }
 return sheep;
```
} }

public class Client { public static void main(String[] args) { System.out.println(“原型模式完成对象的创建”); Sheep sheep = new Sheep(“tom”, 1, “白色”); sheep.friend = new Sheep(“jack”, 2, “黑色”); Sheep sheep2 = (Sheep) sheep.clone(); //克隆 Sheep sheep3 = (Sheep) sheep.clone(); //克隆 Sheep sheep4 = (Sheep) sheep.clone(); //克隆 Sheep sheep5 = (Sheep) sheep.clone(); //克隆 // hashCode相同 // friend只是sheep的一个应用并没有进行克隆 // 这种称为浅拷贝 System.out.println(“sheep2地址: “ + sheep2 + “ sheep2.friend地址=” + sheep2.friend); System.out.println(“sheep3地址: “ + sheep3 + “ sheep3.friend地址=” + sheep3.friend); System.out.println(“sheep4地址: “ + sheep4 + “ sheep4.friend地址=” + sheep4.friend); System.out.println(“sheep5地址: “ + sheep5 + “ sheep5.friend地址=” + sheep5.friend); } } // 控制台 sheep2地址: Sheep@330bedb4 sheep2.friend地址=Sheep@2503dbd3 sheep3地址: Sheep@4b67cf4d sheep3.friend地址=Sheep@2503dbd3 sheep4地址: Sheep@7ea987ac sheep4.friend地址=Sheep@2503dbd3 sheep5地址: Sheep@12a3a380 sheep5.friend地址=Sheep@2503dbd3

<a name="fqn7u"></a>
# 7.浅拷贝和深拷贝
<a name="P8YzS"></a>
## 1.浅拷贝介绍
1. 对于数据类型是基本数据类型的成员变量，浅拷贝会直接进行值传递，也就是将该属性值复制一份给新的对象。<br />
1. 对于数据类型是引用数据类型的成员变量，比如说成员变量是某个数组、某个类的对象等，那么浅拷贝会进行引用传递，也就是只是将该成员变量的引用值（内存地址）复制一份给新的对象。因此实际上两个对象的该成员变量都指向同一个实例。 在这种情况下， 在一个对象中修改该成员变量会影响到另一个对象的该成员变量值<br />
1. 前面我们克隆羊就是浅拷贝<br />
1. 浅拷贝是使用默认的 clone()方法来实现<br />
sheep = (Sheep) super.clone();
<a name="WQePr"></a>
## 2.深拷贝介绍
1. 复制对象的所有基本数据类型的成员变量值<br />
1. 为所有引用数据类型的成员变量申请存储空间， 并复制每个引用数据类型成员变量所引用的对象，直到该对象可达的所有对象。也就是说，对象进行深拷贝要对整个对象(包括对象的引用类型)进行拷贝<br />
1. 深拷贝实现方式 1： 重写 clone 方法来实现深拷贝<br />
1. 深拷贝实现方式 2：** 通过对象序列化实现深拷贝(推荐)**<br />
<a name="USmW9"></a>
## 3.深拷贝示例
```java
public class DeepCloneableTarget implements Serializable, Cloneable {
   private static final long serialVersionUID = 1L;
   private String cloneName;
   private String cloneClass;
   //构造器
   public DeepCloneableTarget(String cloneName, String cloneClass) {
      this.cloneName = cloneName;
      this.cloneClass = cloneClass;
   }
   //因为该类的属性，都是String , 因此我们这里使用默认的clone完成即可
   @Override
   protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
      return super.clone();
   }
}

public class DeepProtoType implements Serializable, Cloneable {
    public String name; //String 属性
    public DeepCloneableTarget deepCloneableTarget;// 引用类型
    //深拷贝 - 方式 1 使用clone 方法
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Object deep = null;
        //这里完成对基本数据类型(属性)和String的克隆
        deep = super.clone();
        //对引用类型的属性，进行单独处理
        DeepProtoType deepProtoType = (DeepProtoType) deep;
        deepProtoType.deepCloneableTarget = (DeepCloneableTarget) deepCloneableTarget.clone();
        return deepProtoType;
    }
    //深拷贝 - 方式2 通过对象的序列化实现 (推荐)
    public Object deepClone() {
        //创建流对象
        ByteArrayOutputStream bos = null;
        ObjectOutputStream oos = null;
        ByteArrayInputStream bis = null;
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            //序列化
            bos = new ByteArrayOutputStream();
            oos = new ObjectOutputStream(bos);
            oos.writeObject(this); //当前这个对象以对象流的方式输出
            //反序列化
            bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
            ois = new ObjectInputStream(bis);
            DeepProtoType copyObj = (DeepProtoType) ois.readObject();
            return copyObj;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        } finally {
            //关闭流
            try {
                bos.close();
                oos.close();
                bis.close();
                ois.close();
            } catch (Exception e2) {
                System.out.println(e2.getMessage());
            }
        }
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DeepProtoType p = new DeepProtoType();
        p.name = "宋江";
        p.deepCloneableTarget = new DeepCloneableTarget("大牛", "小牛");
        System.out.println("p=" + p + "   p.deepCloneableTarget=" + p.deepCloneableTarget);
        //方式1 完成深拷贝
        DeepProtoType p1 = (DeepProtoType) p.clone();
        System.out.println("p1=" + p1 + " p2.deepCloneableTarget=" + p1.deepCloneableTarget);
        //方式2 完成深拷贝
        DeepProtoType p2 = (DeepProtoType) p.deepClone();
        System.out.println("p2=" + p2 + " p2.deepCloneableTarget=" + p2.deepCloneableTarget);
    }
}
// 输出
p =DeepProtoType@330bedb4  p.deepCloneableTarget=DeepCloneableTarget@2503dbd3
p1=DeepProtoType@4b67cf4d p2.deepCloneableTarget=DeepCloneableTarget@7ea987ac
p2=DeepProtoType@7291c18f p2.deepCloneableTarget=DeepCloneableTarget@34a245ab

8.原型模式的注意事项和细节

创建新的对象比较复杂时，可以利用原型模式简化对象的创建过程，同时也能够提高效率
不用重新初始化对象，而是动态地获得对象运行时的状态
如果原始对象发生变化(增加或者减少属性)，其它克隆对象的也会发生相应的变化，无需修改代码
在实现深克隆的时候可能需要比较复杂的代码
缺点：需要为每一个类配备一个克隆方法，这对全新的类来说不是很难，但对已有的类进行改造时，需要修改其源代码，违背了 ocp 原则。

03 原型模式

1.需求

2.传统方式解决克隆羊问题

3.传统的方式的优缺点

4.原型模式-基本介绍

5.原型模式原理结构图-uml 类图

6.原型模式解决克隆羊问题的应用实例

8.原型模式的注意事项和细节