什麼是原型模式
所謂原型模式，就是用原型實例來指定創建對象的種類，並通過複製這些原型創建新的對象的設計模式。原型模式一般用於創建複雜的或者構建耗時的實例，或者用於只讀對象的修改。
原型模式的實現方式
（1）淺拷貝
當代的每個程序員小時候都玩過《尤里的復仇》這款遊戲，遊戲中的“尤里”陣營有個兵種叫“尤里複製人”，每個尤里複製人都和尤里長得一模一樣，除了沒有坐騎之外。
public class Yuri{
private String name = "Yuri";
private ArrayList<String> words = new ArrayList<>();
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void addWord(String word){
this.words.add(word);
}
@Override
protected Yuri clone(){
try{
return (Yuri) super.clone();
}catch (CloneNotSupportedException e){
return null;
}
}
@Override
public String toString() {
return "Yuri{" +
"name='" + name + '\'' +
", words=" + words.toString() +
'}';
}
} |
如上，重寫了clone()方法。在執行如下代碼時：
Yuri yuri = new Yuri();
yuri.setName("Yuri");
yuri.addWord("My name is Yuri");
yuri.addWord("You mind is clear");
Yuri yuri_copyer = yuri.clone();
yuri.setName("Yuri's copyer"); yuri.addWord("I'm not the only one true Yuri");
Log.e("yuri_copyer",yuri_copyer.toString());
Log.e("yuri",yuri.toString());
|
會驚奇地發現兩行Log一模一樣，這是因爲這種原型模式的實現方式只拷貝其引用，換句話說就是並沒有將原型對象中的所有字段都重新構造一份，只是用複製對象的字段引用原型對象中的字段，因此被稱爲“淺拷貝”或“影子拷貝”。
（2）深拷貝
我們把上文的clone()方法修改一下：
@Override
protected Yuri clone(){
try{
Yuri copyer = (Yuri) super.clone();
copyer.name = this.name;
copyer.words = (ArrayList<String>)this.words.clone();
return copyer;
}catch (CloneNotSupportedException e){
return null;
}
} |
如上，這種實現方式調用了的clone()方法，這樣可以保證副本被修改時不影響原始對象，因此被稱爲“深拷貝”，又叫做“保護性拷貝”。
Android源碼中的原型模式
（1）ArrayList
嚴格來說ArrayList並不算是Android源碼中的類，但應該是Android開發者最常用的類，ArrayList的clone()代碼如下：
/**
* Returns a shallow copy of this <tt>ArrayList</tt> instance. (The
* elements themselves are not copied.)
*
* @return a clone of this <tt>ArrayList</tt> instance
*/
public Object clone() {
try {
ArrayList<?> v = (ArrayList<?>) super.clone();
v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
v.modCount = 0;
return v;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
// this shouldn't happen, since we are Cloneable
throw new InternalError(e);
}
} |
大家可以看到size並沒有被clone，因爲size是基礎類型而不是引用類型，所以不需要clone。細心的讀者可以看到註釋裏面的“shallow copy”，但這實際上是一個典型的深拷貝。
（3）Intent
Android系統加入Intent機制的意義在於大大降低了Android四大組件之間的耦合度。Intent的clone()代碼如下：
@Override
public Object clone() {
return new Intent(this);
} /**
* Copy constructor.
*/
public Intent(Intent o) {
this.mAction = o.mAction;
this.mData = o.mData;
this.mType = o.mType;
this.mPackage = o.mPackage;
this.mComponent = o.mComponent;
this.mFlags = o.mFlags;
this.mContentUserHint = o.mContentUserHint;
if (o.mCategories != null) {
this.mCategories = new ArraySet<String>(o.mCategories);
}
if (o.mExtras != null) {
this.mExtras = new Bundle(o.mExtras);
}
if (o.mSourceBounds != null) {
this.mSourceBounds = new Rect(o.mSourceBounds);
}
if (o.mSelector != null) {
this.mSelector = new Intent(o.mSelector);
}
if (o.mClipData != null) {
this.mClipData = new ClipData(o.mClipData);
}
} |
Intent的clone()內部並沒有調用super.clone()，而是調用了new Intent(this)。
Android開發中如何利用原型模式
（1）Object的clone()方法直接操作二進制流，效率非常高。在對象的初始化要消耗非常多的資源時，或者用new來實例化一個對象時需要非常繁瑣的數據準備或訪問權限時，可以使用原型模式提高效率、避免消耗資源。
（2）對深拷貝生成的副本進行修改不會影響原始對象。當一個對象會被不同對象用不同方式修改時，可以用原型模式產生副本供調用者使用。
需要注意的幾個問題
（1）原型模式在clone()的時候不會重新執行構造函數，可能會出現問題。
（2）在某些對象構造非常簡單的情況下，比如上文提到的Intent，重新new一個比clone()快，因此不要濫用原型模式
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