前言
本文是对《Adroid 源码设计模式解析与实战》 何红辉、关爱民 著 人民邮电出版社所做的读书笔记。文章是对本书的一些列学习笔记,如若有侵犯到作者权益,还望作者能联系我,我会及时下架。
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1. 原型模式的定义
原型模式:对一个对象,通过克隆生成其副本,而不是通过new 的方式重新生成。
使用场景:
- 类初始化需要消耗非常多的资源,包括数据、硬件资源等。通过克隆的方式,可以避免这些消耗。
- 通过new 产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或者访问权限,这时可以使用原型模式。
- 一个对象需要提供给其他对象访问,而且各个调用者可能都需要修改其数据时,可以用原型模式拷贝多个对象供调用者使用,即保护性拷贝。
- 一个对象,如果要求在某些对象中不允许对其修改,则可以使用原型模式,对其进行保护性拷贝,这样,无论对备份怎么修改都不会影响原型数据。
2. 原型模式的实现
在开发中,我们有时会满足一些需求,就是有的对象中的数据只允许客户端读取,而不允许修改。例如,用户登录信息,只允许在用户登录模块修改,在其他模块比如登录校验、个人信息显示等模块,用户数信息不允许修改。让我们看看该如何实现:
2.1 屌丝程序员小明
源码
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| * 用户实体类 */ public class User{ public int age; public String name; public String phone; public Address address; } * 用户地址类 */ public class Address{ public String city; public String district; public String street; public Address(String city,String district,String street){ this.city = city; this.district = district; this.street = street; } } * 登录接口 */ public interface Login{ void login(); } * 登录实现 */ public class LoginImpl implements Login{ @Override public void login(){ User user = new User(); user.age = 22; user.name = "xiaoming" user.address = new Address("北京市","海淀区","花园东路"); ... LoginSession.getLoginSession().setLoginedUser(user); } } * 登录Session:单例模式 */ public class LoginSession{ private static LoginSession instance = null; private User sUser; private LoginSession(){} public static LoginSession getLoginSession(){ if(null == instance){ instance = new LoginSession(); } renturn instance; } void setLoginedUser(User user){ sUser = user; } public User getLoginedUser(){ return sUser; } @Override public void login(){ User user = new User(); user.age = 22; user.name = "xiaoming" ... LoginSession.getLoginSession().setLoginedUser(user); } }
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解析
用户登录时从服务器获取用户信息,通过setLoginedUser方法设置给LoginSession。由于setLoginedUser的访问权限是包级别的,因此外部模块无法访问,在一定程度上满足了不允许其他模块修改的要求,小明很高兴。
可是,小明有一个比他还菜的同事大力协同开发,大力果然出奇迹啊:
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| User user = LoginSession.getLoginSession().getLoginedUser(); user.address = new Address("北京市","朝阳区","大望路");
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联调时发现,用户显示的信息和服务器获取的信息不一致,小民很郁闷,他本来打的好算盘是只允许LoginSession包下才能通过setLoginedUser设定修改用户信息,然而并没有其他人调用setLoginedUser方法,追查了好久终于发现大力这个猪队友干的好事。如何才能保证服务器获取到的数据在其他模块下不会被更改呢?但是屌丝到爆的小明对这个问题束手无策了。
无奈之下,小明找到了小民,小民嘴角一勾,“小CASE!使用clone获取副本”
源码2
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| * 用户实体类 */ public class User implements Cloneable{ ... @Override public User clone(){ User user = null; try{ user = (User)super.clone(); }catch(CloneNotSupportedException e){ e.printStackTrace(); } return user; } } public User getLoginedUser(){ return sUser.clone(); }
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解析2
小明采用了原型模式,让User实现了克隆功能,在不允许修个user的地方,使用其副本,即保护性拷贝。
经测试发现,浅拷贝并没有彻底的解决问题。比如:
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| User user = LoginSession.getLoginSession().getLoginedUser(); user.address.city = ("北京市"); user.address.district = ("朝阳区"); user.address.street = ("大望路");
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小明这次彻底懵逼了,不得已又找到了小民,小民看过小明的代码,笑了笑:“方向没错,只不过你使用了浅拷贝,要想解决你的问题,你应该使用深拷贝,”“
3. 浅拷贝和深拷贝
深拷贝(深复制)和浅拷贝(浅复制)是两个比较通用的概念,尤其在C++语言中,若不弄懂,则会在delete的时候出问题,但是我们在这幸好用的是Java。虽然java自动管理对象的回收,但对于深拷贝(深复制)和浅拷贝(浅复制),我们还是要给予足够的重视,因为有时这两个概念往往会给我们带来不小的困惑。
浅拷贝是指拷贝对象时仅仅拷贝对象本身(包括对象中的基本变量),而不拷贝对象包含的引用指向的对象。深拷贝不仅拷贝对象本身,而且拷贝对象包含的引用指向的所有对象。举例来说更加清楚:对象A1中包含对B1的引用,B1中包含对C1的引用。浅拷贝A1得到A2,A2 中依然包含对B1的引用,B1中依然包含对C1的引用。深拷贝则是对浅拷贝的递归,深拷贝A1得到A2,A2中包含对B2(B1的copy)的引用,B2 中包含对C2(C1的copy)的引用。
3.1 装逼程序员小民
源码
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| * 用户实体类 */ public class User implements Cloneable{ ... @Override public User clone(){ User user = null; try{ user = (User)super.clone(); }catch(CloneNotSupportedException e){ e.printStackTrace(); } user.address = (Address)address.clone(); return user; } } * 用户实体类 */ public class Address implements Cloneable{ ... @Override public Address clone(){ Address address = null; try{ address = (Address)super.clone(); }catch(CloneNotSupportedException e){ e.printStackTrace(); } return address; } } public User getLoginedUser(){ return sUser.clone(); }
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解析
深拷贝不仅拷贝对象本身,而且拷贝对象包含的引用指向的所有对象。