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Background knowledge

在Java中，Cloneable 接口是一个标记接口（Marker Interface），用于指示实现了该接口的类可以进行克隆操作。它并没有定义任何方法，只是起到一个标记的作用。

要实现克隆功能，需要满足以下两个条件：

• 类实现了 Cloneable 接口。
• 在类中重写 clone() 方法。

What is Prototype Pattern

原型模式通过复制现有对象来创建新对象，而无需显式地使用构造函数。原型模式允许动态创建对象，并且可以避免创建子类的复杂性。原型模式可以结合其他设计模式使用，例如工厂方法模式，以便更灵活地创建对象。

这个复制分为两种模式：

• 深复制
  深克隆（Deep Clone），深克隆是指创建一个新对象，并将原始对象的所有成员变量（无论是值类型还是引用类型）的值都复制到新对象中，包括引用类型成员变量所引用的对象。这样，新对象和原始对象将拥有彼此独立的成员变量副本，彼此之间的修改不会相互影响。深克隆涉及到递归地复制对象及其引用对象的过程，因此可能会比较复杂和耗时。

• 浅复制
  浅克隆（Shallow Clone），浅克隆是指创建一个新对象，并将原始对象的非引用类型成员变量的值复制到新对象中。对于引用类型成员变量，浅克隆将复制引用，使新对象和原始对象共享相同的引用对象。这意味着在浅克隆后，如果修改其中一个对象的引用类型成员变量，将会影响到另一个对象。因此，浅克隆只复制对象的表面结构，而不涉及引用对象本身的复制。

  浅拷贝的情况下，原被克隆对象发生变化后，克隆对象的基本数据类型和不可变引用数据类型（String）的数据不会发生影响，而一些其他字段为可变的应用类型，只要克隆对象的内容随着被克隆对象的变化发生了同样的变化，说明两个对象的属性字段指向同一个引用，才会造成这样的结局。（我就碰到过因为对象被同事插进来的代码导致对象发生了变更，代码出现BUG的问题，后面是使用的深拷贝才消除同事的代码对该对象的影响）。

  如果对象不需要修改属性，不需要做变更，那么用浅拷贝即可。

Key elements

• 抽象原型类
• 具体实现类
• Client

Example of Draw shape —— shallow clone

抽象原型类：

abstract class Shape implements Cloneable {
    protected String type;

    abstract void draw();

    abstract void setType(String type);

    @Override
    public Object clone() {
        Object clone = null;
        try {
            clone = super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return clone;
    }
    /*
    在上面的示例中，Shape 类实现了 Cloneable 接口，并重写了 clone() 方法。
    在 Client类 main() 方法中，我们创建了一个原始对象 Circle，然后使用 clone() 方法创建了克隆对象 clone_Circle。

    通过运行示例，我们可以看到原始对象和克隆对象初始时具有相同的值。然后，当我们修改克隆对象的值时，原始对象的值不受影响。
    当然只是针对不可变引用数据类型，其他可变类型会改变。

    需要注意的是，clone() 方法在 Object 类中是受保护的，因此在子类中重写时需要注意访问修饰符。
    此外，对象克隆是浅拷贝的，即对于引用类型的成员变量，只复制引用而不是创建新对象。
    
    如果需要实现深拷贝，需要在 clone() 方法中进行相应的处理。(在clone方法中调用Couple类的clone方法。)

    总结来说，Cloneable 接口是一个标记接口，用于指示类可以进行对象克隆。
    通过实现 Cloneable 接口并重写 clone() 方法，可以在Java中实现对象的浅拷贝。
     */
}

具体实现类：

class Circle extends Shape {

    public Circle() {
        this.type = "Circle";
    }

    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle.");
    }

    @Override
    void setType(String type) {
        this.type = type;
    }

}

// 
class Rectangle extends Shape {
    public Rectangle() {
        this.type = "Rectangle";
    }

    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a rectangle.");
    }

    @Override
    void setType(String type) {

    }
}

Client：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Shape rectangle = new Rectangle();
        Shape circle = new Circle();

        Shape clonedRectangle = (Shape) rectangle.clone();
        Shape clonedCircle = (Shape) circle.clone();

        System.out.println("Original Rectangle Type: " + rectangle.type);
        rectangle.draw(); // Drawing a rectangle.
        System.out.println("Cloned Rectangle Type: " + clonedRectangle.type);
        clonedRectangle.draw(); // Drawing a rectangle.

        System.out.println("Original Circle Type: " + circle.type);
        circle.draw(); // Drawing a circle.

        System.out.println("Cloned Circle Type: " + clonedCircle.type);
        clonedCircle.draw(); // Drawing a circle.
        clonedCircle.setType("MyisClonedCircle");
        System.out.println("Cloned Circle Type: " + clonedCircle.type);

        System.out.println("Original Circle Type: " + circle.type);
        circle.draw(); // Drawing a circle.
    }
}

文章来源:https://www.cnblogs.com/mysticbinary/p/17666450.html
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