原型模式(Prototype)

一、模式动机

有些对象的创建过程较为复杂，而且有时候需要频繁创建，原型模式通过给出一个原型对象来指明所要创建的对象的类型，然后用复制这个原型对象的办法创建出更多同类型的对象。这就是原型模式的动机。

二、模式定义

原型模式(Prototype Pattern)：它是一种对象创建型模式，用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。原型模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，无需知道任何创建的细节。

• 工作原理
  通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝原型自己来实现创建过程。

三、模式结构

四、参与者

• Prototype：抽象原型类
• ConcretePrototype：具体原型类
• Client：客户

五、示例代码

package design.pattern;

public class Prototype implements Cloneable {

    String name;
    int[] data;

    public Prototype(String name, int[] data) {
        this.name = name;
        this.data = data;
    }

    public Prototype clone() {
        Prototype p = null;
        try {
            p = (Prototype) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        p.data = data.clone();  // deep clone
        return p;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Prototype p1 = new Prototype("p1", new int[] {1, 2, 3});
        Prototype p2 = (Prototype) p1.clone();
        p2.data[0] = 0;
        for (int i : p1.data) {
            System.out.println(i);
        }
        for (int i : p2.data) {
            System.out.println(i);
        }
    }

}

• 浅克隆
  在浅克隆中，被复制对象的所有变量都具有与原来的对象相同的值，而所有对其它对象的引用仍然指向原来的对象。

• 深克隆
  在深克隆中，对象在复制的同时其成员对象也将复制。

• 优点
  
  • 当创建新的对象实例较为复杂时，使用原型模式可以简化的对象的创建过程，通过复制一个已有实例可以提高新实例的创建效率。
  • 原型模式允许动态增加或减少产品类。
  • 原型模式具有给一个应用软件动态加载新功能的能力。
  • 产品类不需要非得有任何事先确定的等级结构 。
• 缺点
  
  • 原型模式的最主要缺点就是每一个类必须配备一个克隆方法。而且这个克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对全新的类来说不是很难，但对已有的类进行改造时，不一定是件容易的事。
  • 原型模式的另一个缺点是在实现深克隆时需要编写较为复杂的代码。