问题描述
要求有一个简历类,必须要有姓名,可以设置性别和年龄,可以设置工作经历,最终需要三份简历。
简单实现
简历类
/** * 简历类 * Created by callmeDevil on 2019/7/13. */ public class Resume { private String name; private String sex; private String age; private String timeArea; private String company; public Resume (String name) { this.name = name; } /** * 设置个人信息 * @param sex * @param age */ public void setPersonalInfo(String sex, String age){ this.sex = sex; this.age = age; } /** * 设置工作经历 * @param timeArea * @param company */ public void setWorkExperience(String timeArea, String company) { this.timeArea = timeArea; this.company = company; } /** * 显示 */ public void display () { System.out.println(String.format("%s %s %s", name, sex, age)); System.out.println(String.format("工作经历:%s %s", timeArea, company)); } // 此处省略get、set方法 }
测试
/** * 测试 * Created by callmeDevil on 2019/7/13. */ public class Test { public static void main(String[] args) { Resume resumeA = new Resume("callmeDevil"); resumeA.setPersonalInfo("男", "24"); resumeA.setWorkExperience("2018-2019", "伟大的航道"); Resume resumeB = new Resume("callmeDevil"); resumeB.setPersonalInfo("男", "24"); resumeB.setWorkExperience("2018-2019", "伟大的航道"); Resume resumeC = new Resume("callmeDevil"); resumeC.setPersonalInfo("男", "24"); resumeC.setWorkExperience("2018-2019", "伟大的航道"); resumeA.display(); resumeB.display(); resumeC.display(); } }
测试结果
callmeDevil 男 24 工作经历:2018-2019 伟大的航道 callmeDevil 男 24 工作经历:2018-2019 伟大的航道 callmeDevil 男 24 工作经历:2018-2019 伟大的航道
存在的问题
跟手写简历没有差别,三份简历需要三份实例化,如果客户需要二十份简历,那就得实例化二十次。
原型模式定义
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。
UML图
代码实现
/** * 简历类(实现JDK克隆接口) * Created by callmeDevil on 2019/7/13. */ public class Resume implements Cloneable{ private String name; private String sex; private String age; private String timeArea; private String company; public Resume (String name) { this.name = name; } /** * 设置个人信息 * @param sex * @param age */ public void setPersonalInfo(String sex, String age){ this.sex = sex; this.age = age; } /** * 设置工作经历 * @param timeArea * @param company */ public void setWorkExperience(String timeArea, String company) { this.timeArea = timeArea; this.company = company; } /** * 显示 */ public void display () { System.out.println(String.format("%s %s %s", name, sex, age)); System.out.println(String.format("工作经历:%s %s", timeArea, company)); } /** * 实现克隆方法,可进行自己的克隆逻辑 * @return * @throws CloneNotSupportedException */ @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); } // 此处省略get、set方法 }
测试
/** * 原型模式测试 * Created by callmeDevil on 2019/7/13. */ public class Test { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { Resume resumeA = new Resume("callmeDevil"); resumeA.setPersonalInfo("男", "24"); resumeA.setWorkExperience("2018-2019", "伟大的航道"); // 只需要调用clone方法就可以实现新简历的生成,并且可以修改新简历的细节 Resume resumeB = (Resume) resumeA.clone(); resumeB.setWorkExperience("2019-2020", "新世界"); Resume resumeC = (Resume) resumeA.clone(); resumeC.setPersonalInfo("男", "25"); resumeA.display(); resumeB.display(); resumeC.display(); } }
测试结果
callmeDevil 男 24 工作经历:2018-2019 伟大的航道 callmeDevil 男 24 工作经历:2019-2020 新世界 callmeDevil 男 25 工作经历:2018-2019 伟大的航道
好处
- 一般在初始化的信息不发生变化的情况下,克隆是最好的方法。这既隐藏了对象创建的细节,又对性能是大大的提高。
- 不用重新初始化对象,而是动态的获得对象运行时的状态。
浅复制
在上面这个简历类中,如果字段是值类型(基本数据类型)的,则对该字段直接进行复制;如果是引用类型(String等),则/复制引用/但不/复制引用的对象/;因此,原始对象及其副本引用同一对象。
在此之前,我们先做一个简单的测试
System.out.println("123" == "123"); System.out.println("123".equals("123")); System.out.println(new String("123") == new String("123")); System.out.println(new String("123").equals(new String("123")));
相信有点基础的都知道答案吧?就不卖弄了,直接上结果
true true false true
至于结果为什么会这样,网上也许多分析,此处重点在浅复制的讲解,因此不做过多叙述。
带着上面的理解再看下面的内容。在可克隆的简历类例子中,基本数据类型就没什么好测试的,有兴趣的也可以将年龄改成 int 类型;对于其他 String 类型,就拿 company 字段来说,我们新建一个测试类看下是什么结果
public class Test2 { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { Resume resumeA = new Resume("callmeDevil"); resumeA.setWorkExperience("0", "伟大的航道");// 直接声明String Resume resumeB = (Resume) resumeA.clone(); // A 与 B 的公司两种比较 System.out.println(resumeA.getCompany() == resumeB.getCompany()); System.out.println(resumeA.getCompany().equals(resumeB.getCompany())); resumeA.setWorkExperience("0", new String("伟大的航道"));//new 的方式创建String Resume resumeC = (Resume) resumeA.clone(); // A 与 C 的公司两种比较 System.out.println(resumeA.getCompany() == resumeC.getCompany()); System.out.println(resumeA.getCompany().equals(resumeC.getCompany())); } }
比对第一个“123”的例子,稍微思考下在比对下面结果看是否一致
true true true true
是的,这就是浅复制。不论A简历的 company 是直接声明的还是 new 出来的,在clone方法中都只会对 company 字段复制一份引用而已。因此才会出现 “==” 和 “equal()”的结果都是“true”。对于引用类型来说,这个字段所在类实现了clone方法是不够的,它只会对引用类型复制一份引用,那如果连引用类型的字段也要创建一份新的数据,那便是 “深复制”。
- 浅复制就是,被复制的对象的所有变量都含有与原来对象相同的值,而所有其他对象的引用都仍然只想原来的对象。
- 深复制把引用对象的变量指向复制过的新对象,而不是援用的被引用的对象。
深复制
此处不纠结于如何对上述 String 的深复制。现将简历类进行改造,把“工作经历”抽出成另一个类 WorkExperience
简历类2
/** * 简历类2(深复制) * Created by callmeDevil on 2019/7/13. */ public class Resume2 implements Cloneable { private String name; private String sex; private String age; // 工作经历 private WorkExperience work; public Resume2 (String name) { this.name = name; this.work = new WorkExperience(); } private Resume2(WorkExperience work) throws CloneNotSupportedException { this.work = (WorkExperience) work.clone(); } /** * 设置个人信息 * @param sex * @param age */ public void setPersonalInfo(String sex, String age){ this.sex = sex; this.age = age; } /** * 设置工作经历 * @param timeArea * @param company */ public void setWorkExperience(String timeArea, String company) { // 此处赋值给 work 对象 this.work.setWorkDate(timeArea); this.work.setCompany(company); } /** * 显示 */ public void display () { System.out.println(String.format("%s %s %s", name, sex, age)); // 此处显示 work 对象的值 System.out.println(String.format("工作经历:%s %s", work.getWorkDate(), work.getCompany())); } /** * 实现克隆方法,可进行自己的克隆逻辑 * @return * @throws CloneNotSupportedException */ @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { // 调用私有的构造方法,让“工作经历”对象克隆完成,然后再给这个“简历”对象 // 相关的字段赋值,最终返回一个深复制的简历对象 Resume2 obj = new Resume2(this.work); obj.setName(this.name); obj.setSex(this.sex); obj.setAge(this.age); return obj; } // 此处省略get、set方法 }
工作经历
/** * 工作经历 * Created by callmeDevil on 2019/7/13. */ public class WorkExperience implements Cloneable{ private String workDate; private String company; @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); } // 此处省略get、set方法 }
测试类
/** * 深复制测试 * Created by callmeDevil on 2019/7/13. */ public class TestDeepClone { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { Resume2 resumeA = new Resume2("callmeDevil"); resumeA.setPersonalInfo("男", "24"); resumeA.setWorkExperience("2018-2019", "伟大的航道"); Resume2 resumeB = (Resume2) resumeA.clone(); resumeB.setWorkExperience("2019-2020", "新世界"); Resume2 resumeC = (Resume2) resumeA.clone(); resumeC.setWorkExperience("2020-XXXX", "木叶忍者村"); resumeA.display(); resumeB.display(); resumeC.display(); } }
测试结果
callmeDevil 男 24 工作经历:2018-2019 伟大的航道 callmeDevil 男 24 工作经历:2019-2020 新世界 callmeDevil 男 24 工作经历:2020-XXXX 木叶忍者村
可以看到,每次克隆都能将简历类中的工作经历类一同新建,而不是单纯的同个对象进行改变内容。如果是浅复制的实现,那么在相同测试类中会出现什么结果呢?应该能猜到吧,那就是三次输出都是一样的。
对于工作经历类的浅复制实现本文就不描述了,有兴趣的可以自行测试,很简单,需要修改的地方有这么两处:
- 简历类实现的克隆方法中直接调用 super.clone() 而不需要重写。
- 取消工作经历类实现克隆接口及其方法。
只需要更改这两处,在相同的测试类中就能看到以下结果
callmeDevil 男 24 工作经历:2020-XXXX 木叶忍者村 callmeDevil 男 24 工作经历:2020-XXXX 木叶忍者村 callmeDevil 男 24 工作经历:2020-XXXX 木叶忍者村
看到此处就不需要解释了吧,每次克隆只是新实例化了“简历”,但三个“简历”中的“工作经历”都是同一个,每次 set值 的时候都必将影响到所有对象,所以输出的工作经历都是相同的。这也同时说明了实现深复制的必要条件:
- 需要实现深复制的引用类型字段的类(比如上文中的工作经历)必须实现 Cloneable 接口
- 该字段的所属类(比如上文中的简历)实现的克隆方法中必须对该字段进行克隆与赋值
做到以上两点,即可将原本浅复制的功能转变为深复制。
总结原型模式无非就是对指定创建的原型实例进行复制,再对新对象另做操作,省去重新 new 的过程。其中复制便分为浅复制与深复制。