原型（prototype）模式：用一个已经创建好的实例作为原型，通过复制该原型对象来创建一个和原型相同或者相似的对象

优点：

  1. java自带的原型模式基于内存二进制流的复制，在性能上要比new对象要快的多
  2. 可以使用深拷贝的方式保存对象的状态，使用原型模式复制对象并将之保存起来，简化了创建对象的过程

缺点：

  1. 需要为每一个类都配备一个clone方法
  2. clone方法位于代码的内部，当对已有的类进行修改的时候，需要修改代码，违背了开闭原则
  3. 当深拷贝的是嵌套对象的时候，代码实现相对复杂

适用场景

  1. 对象之间相同或相似，即只是个别的几个属性不同的时候。
  2. 创建对象成本较大，例如初始化时间长，占用CPU太多，或者占用网络资源太多等，需要优化资源。
  3. 创建一个对象需要繁琐的数据准备或访问权限等，需要提高性能或者提高安全性。
  4. 系统中大量使用该类对象，且各个调用者都需要给它的属性重新赋值。

原型模式的结构：

  1. 抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的接口
  2. 具体原型类：实现了抽象原型类的clone方法，他是可复制的对象
  3. 访问类：使用具体原型类中的clone方法来复制新的对象

分类：

  1. 浅拷贝：新对象中的属性和原对象完全相同，非基本类型的属性指向原属性所在内存地址。java中Object类中的clone方法就已经实现了浅拷贝
  2. 深拷贝：新对象中的属性和非基本属性都会被拷贝，不再指向原内存地址

浅拷贝

看结果发现，浅拷贝没有拷贝引用类型的属性

  1. public class Prototype {
  3.     public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
  4.         // 定义学生1，和老师1
  5.         Student s1 = new Student();
  6.         Teacher t1 = new Teacher();
  7.         t1.setName("张三的老师");
  8.         s1.setTeacher(t1);
  9.         s1.setName("张三");
  11.         // 拷贝学生1
  12.         Student s2 = s1.clone();
  13.         s2.setName("李四");
  14.         s2.getTeacher().setName("李四的老师");
  17.         System.out.println("学生"+s1.name+"的老师是："+s1.getTeacher().getName()); // 学生张三的老师是：李四的老师
  18.         System.out.println("学生"+s2.name+"的老师是："+s2.getTeacher().getName()); // 学生李四的老师是：李四的老师
  19.     }
  21.     static class Student implements Cloneable{
  22.         // 学生姓名
  23.         String name;
  24.         Teacher teacher;
  26.        // 省略get set
  28.         /**
  29.          * 重写clone 对学生类进行拷贝
  30.          */
  31.         @Override
  32.         protected Student clone() throws CloneNotSupportedException {
  33.             return (Student)super.clone();
  34.         }
  35.     }
  37.     static class Teacher implements Cloneable{
  38.         // 老师姓名
  39.         String name;
  41.         // 省略get set
  43.         @Override
  44.         protected Teacher clone() throws CloneNotSupportedException {
  45.             return (Teacher) super.clone();
  46.         }
  47.     }
  48. }

深拷贝

对上述代码进行改造，只需要重写学生类中的拷贝方法，实现深拷贝

/**
 * 重写clone 对学生类进行拷贝
 */
@Override
protected Student clone() throws CloneNotSupportedException {
    Student student = (Student) super.clone();
    Teacher t1 = this.teacher.clone();
    student.setTeacher(t1);
    return student;
}