定義：用原型實例指定創(chuàng)建對象的種類，并通過拷貝這些原型創(chuàng)建新的對象。
類型：創(chuàng)建類模式
類圖：
原型模式主要用于對象的復制，它的核心是就是類圖中的原型類Prototype。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，它的作用只有一個，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，只有實現(xiàn)了這個接口的類才可以被拷貝，否則在運行時會拋出CloneNotSupportedException異常。
重寫Object類中的clone方法。Java中，所有類的父類都是Object類，Object類中有一個clone方法，作用是返回對象的一個拷貝，但是其作用域protected類型的，一般的類無法調(diào)用，因此，Prototype類需要將clone方法的作用域修改為public類型。
原型模式是一種比較簡單的模式，也非常容易理解，實現(xiàn)一個接口，重寫一個方法即完成了原型模式。在實際應用中，原型模式很少單獨出現(xiàn)。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。
實現(xiàn)代碼：
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package PrototypePattern; public class PrototypeClass implements Cloneable{ @Override protected PrototypeClass clone(){ PrototypeClass prototypeClass = null; try { prototypeClass = (PrototypeClass)super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } return prototypeClass; }} |
客戶端：
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package PrototypePattern; public class Client { public static void main(String[] args) { PrototypeClass obj1 = new PrototypeClass(); PrototypeClass obj2 = obj1.clone(); System.out.println(obj1); System.out.println(obj2); }} |
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，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，特別是復制大對象時，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，使得創(chuàng)建對象就像我們在編輯文檔時的復制粘貼一樣簡單。
因為以上優(yōu)點，所以在需要重復地創(chuàng)建相似對象時可以考慮使用原型模式。比如需要在一個循環(huán)體內(nèi)創(chuàng)建對象，假如對象創(chuàng)建過程比較復雜或者循環(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，而且可以使系統(tǒng)的整體性能提高很多。
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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; } } |
原型模式的注意事項：
- 構(gòu)造函數(shù)不會被執(zhí)行
- 淺拷貝和深拷貝
- clone和final的沖突
由于ArrayList不是基本類型，所以成員變量list，不會被拷貝，需要我們自己實現(xiàn)深拷貝，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。
PS：深拷貝與淺拷貝問題中，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。其余的都是淺拷貝。
