克隆羊问题：需要克隆一个对象，属性一致。

一 传统复制方式

1）优点是比较好理解，简单容易操作。
2）在创建新的对象的时候，总是需要获取新的原始对象的属性。如果创建的对象比较复杂。那么效率是低的。
3）总是需要重新初始化对象，而不是动态的获取对象运行时的状态，不够灵活。

  1. @Data
  2. @AllArgsConstructor
  3. @NoArgsConstructor
  4. public class Sheep {
  5.     private String name;
  6.     private int age;
  7.     private String color;
  8. }
  1. @Test
  2. public void test1() {
  3.     Sheep sheep = new Sheep("duoli", 3, "白色");
  4.     // 克隆羊
  5.     Sheep sheep1 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
  6.     Sheep sheep2 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
  7.     Sheep sheep3 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
  8.     Sheep sheep4 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
  9.     Sheep sheep5 = new Sheep(sheep.getName(), sheep.getAge(), sheep.getColor());
  11.     System.out.println(sheep1);
  12.     System.out.println(sheep2);
  13.     System.out.println(sheep3);
  14.     System.out.println(sheep4);
  15.     System.out.println(sheep5);
  16. }

改进的思路：Java中的Object类是所有类的基类，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备复制的能力。=> 原型模式

二 原型模式概述

1）原型模式（prototype）是指：用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型，创建新的对象。
2）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。
3）工作原理：通过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自己来实施创建，即 对象.clone()
4）形象的理解：孙悟空拔毛，变出其他的孙悟空

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Sheep implements Cloneable { // 实现Cloneable接口
    private String name;
    private int age;
    private String color;

    /**
     * 重写克隆方法
     */
    @Override
    protected Object clone() {
        try {
            Sheep clone = (Sheep) super.clone();
            System.out.println("克隆成功");
            return clone;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            System.out.println("出现异常");
            System.out.println(e.getMessage());
        }
        return null;
    }
}

/**
 * 测试使用原型模式
 */
@Test
public void test2() {
    Sheep sheep = new Sheep("duoli", 3, "黑色");

    Sheep sheep1 = (Sheep) sheep.clone();
    Sheep sheep2 = (Sheep) sheep.clone();
    Sheep sheep3 = (Sheep) sheep.clone();
    Sheep sheep4 = (Sheep) sheep.clone();
    Sheep sheep5 = (Sheep) sheep.clone();

    System.out.println(sheep1);
    System.out.println(sheep2);
    System.out.println(sheep3);
    System.out.println(sheep4);
    System.out.println(sheep5);
}

三 浅拷贝

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。
2）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。因为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。
3）前面我们克隆羊就是浅拷贝。
4）浅拷贝是使用默认的clone()方法来实现。
sheep = (Sheep) super.clone();

/**
 * 浅拷贝，Object的clone方法是浅拷贝，
 * 如果属性是一个引用类型对象，那么会在被拷贝的对象里的属性是直接指向原对象的属性
 * 如果属性是一个基本类型对象，那么会在被拷贝的对象里的属性创建新的值
 */
@Test
public void test() {
    Sheep2 sheep = new Sheep2("doli", 2, "red");
    Sheep2 friend = new Sheep2("f", 3, "green", null);
    sheep.setFriend(friend);

    Sheep2 sheep1 = (Sheep2) sheep.clone();
    Sheep2 sheep2 = (Sheep2) sheep.clone();
    Sheep2 sheep3 = (Sheep2) sheep.clone();
    Sheep2 sheep4 = (Sheep2) sheep.clone();

    System.out.println(sheep + "==" + sheep.getFriend().hashCode());
    System.out.println(sheep1 + "==" + sheep.getFriend().hashCode());
    System.out.println(sheep2 + "==" + sheep.getFriend().hashCode());
    System.out.println(sheep3 + "==" + sheep.getFriend().hashCode());
    System.out.println(sheep4 + "==" + sheep.getFriend().hashCode());

}

四 深拷贝

1）复制对象的所有基本数据类型的成员变量值。
2）为所有引里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迸行拷贝。
3）深拷贝实现方式1：重写clone方法来实现深拷贝。
4）深拷贝实现方式2：通过对象序列化实现深拷贝。（推荐）

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class DeepClone implements Serializable, Cloneable {

    private String name;
    private int age;
    private Sheep sheep;

    /**
     * 深拷贝
     * 使用序列化的方式
     */
    public DeepClone deepClone() {
        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);

            //反序列化
            bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
            ois = new ObjectInputStream(bis);
            DeepClone copy = (DeepClone) ois.readObject();

            return copy;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("发生异常");
            return null;
        } finally {
            try {
                if (bos != null) {
                    bos.close();
                }
                if (oos != null) {
                    bos.close();
                }
                if (bis != null) {
                    bos.close();
                }
                if (ois != null) {
                    bos.close();
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

五 在框架中的运用

5.1 JDK

在Java中，基类：Object 提供了一个 clone 方法，但是这个方法也只是一个 protected 级别的方法，不能直接被自定义的类所使用，需要重写其方法，然后调用父类的clone方法，Object中的 native 原生实现也只是浅复制，当类属性是一个引用类型时，其复制的是该类对象的地址。

@HotSpotIntrinsicCandidate
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

public class JDKTest {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Cat cat = Cat.builder().name("小猪").color("橘色").build();
        System.out.println(cat);
        Object clone = (Cat) cat.clone();
        System.out.println(clone);
    }
}