设计模式——原型模式

原型模式（Prototype）

一、定义

用一个已经创建的实例作为原型，通过复制该原型对象来创建一个和原型相同或相似的新对象。在这里，原型实例指定了要创建的对象的种类。用这种方式创建对象非常高效，根本无须知道对象创建的细节。

二、原型模式的主要角色

抽象原型接口：规定了具体原型对象必须实现的接口。
具体原型类：实现抽象原型类的 clone() 方法，它是可被复制的对象。
访问类：使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象。

三、使用场景

1. 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，通过原型拷贝避免这些消耗。
2. 通过new一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限,可以使用原型模式。
3. 一个对象需要提供给其他对象访问,而且各个调用者可能需要修改其值,可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用,即保护性拷贝。

四、原型模式的实现

原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆。
浅克隆：创建一个新对象，新对象的属性和原来对象完全相同，对于非基本类型属性，仍指向原有属性所指向的对象的内存地址。

深克隆：创建一个新对象，属性中引用的其他对象也会被克隆，不再指向原有对象地址。

五、原型模式的优缺点

优点：

原型模式是在内存中二进制流的拷贝，要比new一个对象的性能要好，特别是需要产生大量对象时。

缺点：

直接在内存中拷贝，构造函数是不会执行的。
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*理解Java中的Clone与深拷贝和浅拷贝

在java语言中创建对象：

1. 使用new操作符创建一个对象。
2. 使用clone方法复制一个对象。

使用new和clone的区别：

new操作符的本意是分配内存。程序执行到new操作符时， 首先去看new操作符后面的类型，因为知道了类型，才能知道要分配多大的内存空间。分配完内存之后，再调用构造函数，填充对象的各个域，这一步叫做对象的初始化，构造方法返回后，一个对象创建完毕，可以把它的引用（地址）发布到外部，在外部就可以使用这个引用操纵这个对象。

clone在第一步是和new操作符相似的，都是进行内存空间的分配，调用clone方法时分配的内存和源对象(即调用clone方法的对象)相同。然后再使用原对象中对应的各个域填充新对象的域，填充完成之后clone方法返回，一个新的相同的对象被创建，同样可以把这个新对象的引用发布到外部。