设计模式之原型模式

原型模式

原型模式是一种创建型设计模式，它允许通过复制现有对象来创建新对象，而不是通过new关键字实例化。这种模式特别适用于创建成本较高的对象，或是需要动态配置的对象。

角色组成

1. Prototype（抽象原型类）：声明克隆方法的接口
2. ConcretePrototype（具体原型类）：实现克隆方法
3. Client（客户端）：通过请求原型对象克隆自身来创建新对象

常用示例

// 1. 实现Cloneable接口
public class PrototypeDemo implements Cloneable {
    private String field;
    
    public PrototypeDemo(String field) {
        this.field = field;
    }
    
    // 2. 重写clone方法
    @Override
    public PrototypeDemo clone() {
        try {
            return (PrototypeDemo) super.clone(); // 浅拷贝
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new AssertionError(); // Cloneable已实现，不会发生
        }
    }
    
    // 3. 使用示例
    public static void main(String[] args) {
        PrototypeDemo original = new PrototypeDemo("original");
        PrototypeDemo copy = original.clone();
    }
}

优缺点

优点

1. 性能提升：避免重复初始化过程（如数据库连接）
2. 动态配置：克隆后修改比重新构造更方便
3. 简化创建：隐藏对象创建细节
4. 快速复制：适合需要对象副本的场景

缺点

1. 深拷贝实现复杂：特别是对象引用关系复杂时
2. 克隆方法需重写：可能需要处理特殊逻辑
3. 破坏封装性：某些语言中需要访问私有成员

适用场景

1. 对象创建成本高（如需要复杂计算或IO操作）
2. 需要大量相似对象（游戏中的小兵生成）
3. 需要保存对象状态（撤销操作的历史记录）

Spring中的应用

Spring中的prototype作用域就是原型模式的典型应用

@Component
@Scope("prototype") // 每次获取都创建新实例
public class PrototypeBean {
    // ...
}