原型模式在Java實現深拷貝與淺拷貝的區別

原型模式（Prototype Pattern）是一種創建型設計模式，它允許通過復制（或克隆）一個現有對象來創建一個新對象，而無需重新實例化它。這種模式在Java中可以通過實現Cloneable接口和重寫clone()方法來實現深拷貝（Deep Copy）和淺拷貝（Shallow Copy）。

1. 淺拷貝（Shallow Copy）：

   • 淺拷貝創建一個新對象，這個新對象有著原始對象值的一份精確拷貝。如果拷貝的是基本數據類型，則直接拷貝其值；如果拷貝的是引用類型，則拷貝的是引用，即新對象和原始對象的引用指向的是同一個內存地址。
   • 在Java中，可以通過實現Cloneable接口并重寫clone()方法來實現淺拷貝。但需要注意的是，clone()方法默認執行的是淺拷貝，需要開發者手動實現深拷貝邏輯。
   • 例如：

public class ShallowCopyExample implements Cloneable {
    private int[] data;

    public ShallowCopyExample(int[] data) {
        this.data = data;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

在這個例子中，ShallowCopyExample類實現了Cloneable接口并重寫了clone()方法。但是，由于data字段是一個數組，它仍然指向同一個內存地址，因此執行的是淺拷貝。 2. 深拷貝（Deep Copy）：

* 深拷貝創建一個新對象，并遞歸地拷貝原始對象中的所有引用類型字段。這意味著新對象和原始對象的引用類型字段將指向不同的內存地址。
* 在Java中，實現深拷貝通常需要自定義拷貝邏輯，而不是簡單地重寫`clone()`方法。可以通過序列化和反序列化的方式來實現深拷貝，因為序列化會創建對象的深度副本。
* 例如：

public class DeepCopyExample implements Serializable {
    private int[] data;

    public DeepCopyExample(int[] data) {
        this.data = data;
    }

    public DeepCopyExample deepCopy() {
        try {
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
            oos.writeObject(this);

            ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
            return (DeepCopyExample) ois.readObject();
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException("Deep copy failed", e);
        }
    }
}

在這個例子中，DeepCopyExample類實現了Serializable接口，并重寫了一個deepCopy()方法。這個方法使用序列化和反序列化的技術來創建對象的深度副本。

總結：

• 淺拷貝只復制對象本身和其中基本數據類型的值，而引用類型的字段仍然指向同一個內存地址。
• 深拷貝遞歸地復制對象本身和其中所有引用類型字段的值，使得新對象和原始對象的引用類型字段指向不同的內存地址。
• 在Java中，可以通過實現Cloneable接口并重寫clone()方法來實現淺拷貝；通過序列化和反序列化的方式來實現深拷貝。