原型模式
定義：用原型實例指定創(chuàng)建對象的種類衔瓮，并通過拷貝這些原型創(chuàng)建新的對象。
原型模式主要用于對象的復(fù)制，它的核心是就是類圖中的原型類Prototype姥饰。Prototype類需要具備以下兩個條件：
實現(xiàn)Cloneable接口。在java語言有一個
Cloneable接口孝治，它的作用只有一個列粪，就是在運行時通知虛擬機可以安全地在實現(xiàn)了此接口的類上使用clone方法。在java虛擬機中谈飒，只有實現(xiàn)了這個接口的類才可以被拷貝岂座，否則在運行時會拋出CloneNotSupportedException異常。重寫Object類中的
clone方法杭措。Java中费什，所有類的父類都是Object類，Object類中有一個clone方法手素，作用是返回對象的一個拷貝鸳址，但是其作用域protected類型的瘩蚪，一般的類無法調(diào)用，因此稿黍，Prototype類需要將clone方法的作用域修改為public類型疹瘦。
原型模式是一種比較簡單的模式，也非常容易理解巡球，實現(xiàn)一個接口言沐，重寫一個方法即完成了原型模式。在實際應(yīng)用中酣栈，原型模式很少單獨出現(xiàn)险胰。經(jīng)常與其他模式混用，他的原型類Prototype也常用抽象類來替代钉嘹。
實現(xiàn)代碼：
class Prototype implements Cloneable {
public Prototype clone(){
Prototype prototype = null;
try{
prototype = (Prototype)super.clone();
}catch(CloneNotSupportedException e){
e.printStackTrace();
}
return prototype;
}
}
class ConcretePrototype extends Prototype{
public void show(){
System.out.println("原型模式實現(xiàn)類");
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args){
ConcretePrototype cp = new ConcretePrototype();
for(int i=0; i< 10; i++){
ConcretePrototype clonecp = (ConcretePrototype)cp.clone();
clonecp.show();
}
}
}
原型模式的優(yōu)點及適用場景
使用原型模式創(chuàng)建對象比直接new一個對象在性能上要好的多鸯乃，因為Object類的clone方法是一個本地方法，它直接操作內(nèi)存中的二進制流跋涣，特別是復(fù)制大對象時缨睡，性能的差別非常明顯。
使用原型模式的另一個好處是簡化對象的創(chuàng)建陈辱，使得創(chuàng)建對象就像我們在編輯文檔時的復(fù)制粘貼一樣簡單奖年。
因為以上優(yōu)點，所以在需要重復(fù)地創(chuàng)建相似對象時可以考慮使用原型模式沛贪。比如需要在一個循環(huán)體內(nèi)創(chuàng)建對象陋守，假如對象創(chuàng)建過程比較復(fù)雜或者循環(huán)次數(shù)很多的話，使用原型模式不但可以簡化創(chuàng)建過程利赋，而且可以使系統(tǒng)的整體性能提高很多水评。
原型模式的注意事項
使用原型模式復(fù)制對象不會調(diào)用類的構(gòu)造方法。因為對象的復(fù)制是通過調(diào)用Object類的clone方法來完成的媚送，它直接在內(nèi)存中復(fù)制數(shù)據(jù)中燥，因此不會調(diào)用到類的構(gòu)造方法。不但構(gòu)造方法中的代碼不會執(zhí)行塘偎，甚至連訪問權(quán)限都對原型模式無效疗涉。還記得單例模式嗎？單例模式中吟秩，只要將構(gòu)造方法的訪問權(quán)限設(shè)置為private型咱扣，就可以實現(xiàn)單例。但是clone方法直接無視構(gòu)造方法的權(quán)限涵防，所以闹伪，單例模式與原型模式是沖突的，在使用時要特別注意。
深拷貝與淺拷貝祭往。Object類的clone方法只會拷貝對象中的基本的數(shù)據(jù)類型伦意，對于數(shù)組、容器對象硼补、引用對象等都不會拷貝驮肉，這就是淺拷貝。如果要實現(xiàn)深拷貝已骇，必須將原型模式中的數(shù)組离钝、容器對象、引用對象等另行拷貝褪储。例如：
public class Prototype implements Cloneable {
private ArrayList list = new ArrayList();
public Prototype clone(){
Prototype prototype = null;
try{
prototype = (Prototype)super.clone();
prototype.list = (ArrayList) this.list.clone();
}catch(CloneNotSupportedException e){
e.printStackTrace();
}
return prototype;
}
}
由于ArrayList不是基本類型卵渴，所以成員變量list，不會被拷貝鲤竹，需要我們自己實現(xiàn)深拷貝浪读，幸運的是java提供的大部分的容器類都實現(xiàn)了Cloneable接口。所以實現(xiàn)深拷貝并不是特別困難辛藻。
PS：深拷貝與淺拷貝問題中碘橘，會發(fā)生深拷貝的有java中的8中基本類型以及他們的封裝類型，另外還有String類型吱肌。其余的都是淺拷貝痘拆。
