定义

通过原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。

结构和说明

创建型模式-原型模式 - 图1

示例代码

  1. public class PrototypeDemo {
  3.     public static interface Prototype {
  5.         /**
  6.          * 克隆自身的方法
  7.          *
  8.          * @return 一个从自身克隆出来的对象
  9.          */
  10.         Prototype clone();
  12.     }
  14.     public static class ConcretePrototype1 implements Prototype {
  16.         @Override
  17.         public Prototype clone() {
  18.             ConcretePrototype1 obj = new ConcretePrototype1();
  20.             // 复制属性
  22.             return obj;
  23.         }
  25.     }
  27.     public static class ConcretePrototype2 implements Prototype {
  29.         @Override
  30.         public Prototype clone() {
  31.             ConcretePrototype2 obj = new ConcretePrototype2();
  33.             // 复制属性
  35.             return obj;
  36.         }
  38.     }
  40.     public static class Client {
  42.         private Prototype prototype;
  44.         public Client(Prototype prototype) {
  45.             this.prototype = prototype;
  46.         }
  48.         public void operation() {
  49.             Prototype newPrototype = this.prototype.clone();
  50.         }
  52.     }
  54. }

调用顺序

创建型模式-原型模式 - 图2

优缺点

优点

  • 对客户端隐藏具体实现类型

原型模式的客户端只知道原型接口的类型，并不知道具体的实现类型，从而减少了客户端对这些具体实现类型的依赖。

  • 在运行时动态改变具体的实现类型

原型模式可以在运行期间，由客户来注册符合原型接口的实现类型，也可以动态地改变具体的实现类型，看起来接口没有任何变化，但其实云心的已经是另外一个类实例了。因为克隆一个原型就类似于实例化一个类。

缺点

原型模式最大的缺点是在于每个子类都必须实现 clone 的操作，尤其在包含引用类型的对象时， clone 方法会比较麻烦，必要要能够递归地让所有相关对象都要正确地实现克隆。

思考

本质

克隆生成对象。

何时选用

  • 如果一个系统想要独立于它想要使用的对象时，可以使用原型模式，让系统中面向接口编程，在系统需要新的对象时，可以通过克隆原型来得到。
  • 如果需要实例化的类是在运行时动态指定时，可以使用原型模式，通过克隆原型来得到需要的实例。

相关模式

  • 原型模式和抽象工厂模式

功能上有些相似，都是用来获取一个新的对象实例的。
不同之处在于，原型模式的着眼点是如果创建出实例对象来，最后选择的方案是克隆；而抽象工厂的着眼点则在于如何来创造产品簇，至于具体如果创建产品簇的每个对象实例，抽象工厂不是很关注。
正是因为他们的关注点不一样，所以它们也可以配合使用，比如在抽象工厂模式里面，具体创建每一种产品的时候就可以使用该产品的原型，也就是抽象工厂管产品簇，具体的每种产品怎么创建则可以选择原型模式。

  • 原型模式和生成器模式

这两种模式可以配合使用。
生成器模式关注的是构建的过程，而在构建的过程中，很可能需要某个部件的实例，那么很自然地就可以应用上原型模式，通过原型模式来得到部件的实例。