6、原型模式：对象克隆与复制的深度解析

原型模式：对象克隆与复制的深度解析

1. 原型模式概述

原型模式是一种简单的设计模式。在该模式中，客户端知晓一个抽象的原型类，在运行时，任何属于该抽象原型子类的对象都能根据客户端的意愿进行克隆。这使得客户端无需手动创建，就能生成多个相同类型的实例。

原型模式的核心定义为：使用一个原型实例指定要创建的对象种类，并通过复制该原型来创建新对象。

2. 使用场景

以下情况可考虑使用原型模式：
- 需要创建独立于自身类型和创建方式的对象。
- 类的实例化在运行时确定。
- 不想为对应的产品层次结构创建工厂层次结构。
- 不同类的实例之间的差异仅在于少数状态组合，此时克隆相应数量的原型比手动实例化更方便。
- 类难以创建，如复合对象，其中每个组件都可以有其他组件作为子组件，克隆现有复合对象并修改副本会更容易。

常见的两种使用场景：
1. 有许多相关类，它们的行为略有不同，主要区别在于内部属性，如名称、图像等。
2. 需要使用复合（树）对象作为其他事物的基础，例如使用复合对象作为构建块来构建另一个复合对象。

3. 浅拷贝与深拷贝

当对象的成员变量包含指向内存中某个资源的指针时，复制该对象就涉及到浅拷贝和深拷贝的问题。
- 浅拷贝 ：只复制指针的值，将其传递给新对象作为克隆。这会导致两个实例共享底层资源，因为指针只是存储内存中某个资源地址的占位符。例如，在克隆操作中，将资源指针的值复制到新对象，但实际资源并未复制。
- 深拷贝 ：不仅复制指针的值