5 原型模式

一、介绍

原型模式（Prototype Pattern）是一种简单的设计模式。

Specify the kinds of objects to create using a prototypical instance, and create new objects by copying this prototype.

用原型实例指定创建对象的种类，并且通过复制这些原型创建新的对象。

二、角色介绍

1 客户（Client）角色：

该角色提出创建对象的请求。

2 抽象原型（Prototype）角色：

该角色是一个抽象角色，通常由一个Java接口或抽象类实现，给出所有的具体原型类所需的接口。

3 具体原型（Concrete Prototype）角色：

该角色是被复制的对象，必须实现抽象原型接口。

三、Java 克隆

1 Java中内置了克隆机制，Object类具有一个clone()方法，能够实现对象的克隆。

2 实现
■ 实现Cloneable接口；
■ 覆盖Object的clone()方法，完成对象的克隆操作，通常只需要调用Object的clone()方法即可。为了使外部能够调用此类的clone()方法，可以将可访问性修改为public。

四、优缺点

1 性能优良：

原型模式是在内存二进制流的复制，要比直接new一个对象性能好，特别是在一个循环体内产生大量的对象时，原型模式可以更好地体现其优点。

2 逃避构造函数的约束：

这既是优点也是缺点，直接在内存中复制，构造函数是不会执行的，因此减少了约束，需要在实际应用时进行权衡考虑。

五、应用

■ 资源优化场景，类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等。

■ 性能和安全要求的场景，通过new产生一个对象需要非常烦琐的数据准备或访问权限，可以使用原型模式。

■ 一个对象多个修改者的场景，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值时，可以考虑使用原型模式复制多个对象供调用者使用。

注意
1 Java中Object提供的clone()方法采用的是“浅”克隆，即只复制关联对象的引用，而不复制关联对象的数据。如果需要“深”克隆，则需要在覆盖clone()方法时手动控制克隆的深度。

2 原型模式很少单独出现，一般是和工厂方法模式一起出现，通过clone()方法创建一个对象，然后由工厂方法提供给调用者。