《深入剖析原型模式：浅克隆、深克隆与单例模式的碰撞》

3.原型模式

一、引言

在 Java 编程中，原型模式（Prototype）是一种创建对象的方式，通过拷贝原型实例来创建新的对象，为对象的创建提供了一种高效且灵活的途径。本文将详细探讨原型模式的概念、包含的角色、浅克隆与深克隆的实现，以及克隆对单例模式的影响和相应的解决办法。

二、原型模式的定义

原型模式是指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。调用者不需要知道任何创建细节，不调用构造函数。

三、原型模式的角色

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

四、简单的原型模式示例

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Student implements Cloneable {
   
    private String name;
    private String sex;
    private Integer age;

    /**
     * 重写 clone 方法，实现对象的复制
     * @return 复制后的对象
     * @throws CloneNotSupportedException 若不支持克隆则抛出此异常
     */
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
   
        return super.clone();
    }

    /**
     * 主函数，用于测试原型模式的基本用法
     * @param args 命令行参数
     * @throws Exception 可能抛出的异常
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception{
   
        Student stu1 = new Student("小明", "男", 18);
        // 通过克隆创建 stu2 对象
        Student stu2 = (Student)stu1.clone();
        stu2.setName("小红");
        // 输出 stu1 的信息
        System.out.println(stu1); // Student(name=小明, sex=男, age=18)
        // 输出 stu2 的信息
        System.out.println(stu2); // Student(name=小红, sex=男, age=18)
    }
}

可以看到，把一个学生复制过来，只是改了姓名而已，其他属性完全一样没有改变。需要注意的是，一定要在被拷贝的对象上实现 Cloneable 接口，否则会抛出 CloneNotSupportedException 异常。

四、浅克隆

浅克隆的定义：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，但对于非基本类型属性，仍指向原有属性所指向的对象的内