大白话原型模式（Prototype Pattern）

大白话原型模式（Prototype Pattern）

意图

原型模式是创建型设计模式，可以复制已存在的对象而无需依赖它的类。

问题

假如现在有一个对象，我们想完全复制一份新的，我们该如何做？

1. 创建同一个类的新对象
2. 遍历所有已存在对象的值，然后将他们的值复制到新对象。

很好，但是我们会发现存在如下问题：

1. 该对象的值并不一定全对对外开放，比如Java中的private，外部无法访问。
2. 使用这种办法必须知道该对象所属的类而且依赖这个类。
3. 有些时候我们只知道该对象实现的接口，而不是具体的实现类。

解决

这个时候我们就需要原型模式。原型模式将克隆过程委托给被克隆的对象。该模式为所有支持克隆的对象声明一个公共接口，这个接口允许克隆一个对象，而不必将代码和该对象的类耦合。通常，这样的接口只包含一个克隆方法。

克隆方法的实现在所有类中都非常相似。该方法创建当前类的一个对象，并将旧对象的所有字段值转移到新对象中。这样就可以复制私有字段，因为大多数编程语言都允许对象访问属于同一类的私有字段。

结构

原型模式包含如下角色

• Prototype：它是声明克隆方法的接口，是所有具体原型类的公共父类，可以是抽象类也可以是接口，甚至还可以是具体实现类。
• ConcretePrototype：它实现在抽象原型类中声明的克隆方法，在克隆方法中返回自己的一个克隆对象

实例

在Java中，所有的类都继承了java.lang.Object。Object提供了clone方法能实现Java对象复制。
我们只需注意两点即可。

1. 实现克隆的Java类必须实现一个标识接口Cloneable，表示这个Java类支持被复制。如果没有实现这个接口但调用了clone()方法，Java编译器将抛出一个CloneNotSupportedException异常。
2. 浅克隆和深克隆
   java的clone函数只是“浅克隆”，也就是仅对变量值做复制。如果是引用变量，其内容指向的内存地址是不变的。

参考文献

https://refactoring.guru/design-patterns/prototype