一、原型模式的定义与特点
在有些系统中，存在大量相同或相似对象的创建问题，如果用传统的构造函数来创建对象，会比较复杂且耗时耗资源，用原型模式生成对象就很高效，就像孙悟空拔下猴毛轻轻一吹就变出很多孙悟空一样简单。
原型（Prototype）模式的定义如下：
用一个已经创建的实例作为原型，通过复制该原型对象来创建一个和原型相同或相似的新对象。
在这里，原型实例指定了要创建的对象的种类。用这种方式创建对象非常高效，根本无须知道对象创建的细节。例如，Windows 操作系统的安装通常较耗时，如果复制就快了很多。在生活中复制的例子非常多，这里不一一列举了。
二、原型模式的结构与实现
在java中有提供对象的clone()方法，所以用java实现原型模式很简单。
1.模式的结构
原型模式包含以下主要角色。
- 抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的接口。
- 具体原型类：实现抽象原型类的 clone() 方法，它是可被复制的对象。
- 访问类：使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象。
2.模式的实现
原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆，Java 中的 Object 类提供了浅克隆的 clone() 方法，具体原型类只要实现 Cloneable 接口就可实现对象的浅克隆，这里的 Cloneable 接口就是抽象原型类。其代码如下：
//具体原型类
class Realizetype implements Cloneable
{
Realizetype()
{
System.out.println("具体原型创建成功！");
}
public Object clone() throws CloneNotSupportedException
{
System.out.println("具体原型复制成功！");
return (Realizetype)super.clone();
}
}
//原型模式的测试类
public class PrototypeTest
{
public static void main(String[] args)throws CloneNotSupportedException
{
Realizetype obj1=new Realizetype();
Realizetype obj2=(Realizetype)obj1.clone();
System.out.println("obj1==obj2?"+(obj1==obj2));
}
}
运行结果：
具体原型创建成功！
具体原型复制成功！
obj1==obj2?false
三、原型模式实例
我们可以用原型模式生成相同的对象，还可以生成相似的对象。
【例】用原型模式生成“三好学生”奖状。
分析：同一学校的“三好学生”奖状除了获奖人姓名不同，其他都相同，属于相似对象的复制，同样可以用原型模式创建，然后再做简单修改就可以了。
//访问类
public class ProtoTypeCitation {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Citation stu1 = new Citation("张三", "同学：在2016学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。", "博客园大学");
stu1.display();;
Citation clone = (Citation) stu1.clone();
clone.setName("小明");
clone.display();
}
}
//具体原型类
class Citation implements Cloneable {
String name;
String info;
String college;
public Citation(String name, String info, String college) {
this.name = name;
this.info = info;
this.college = college;
System.out.println("奖状创建成功");
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void display() {
System.out.println(name + " " + info + " " + college);
}
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
System.out.println("奖状拷贝成功");
return (Citation) super.clone();
}
}
运行结果：
奖状创建成功
张三 同学：在2016学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。 博客园大学
奖状拷贝成功
小明 同学：在2016学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。 博客园大学
四、应用场景
原型模式通常适用于以下场景。
- 对象之间相同或相似，即只是个别的几个属性不同的时候。
- 对象的创建过程比较麻烦，但复制比较简单的时候。
附录：原型模式的扩展
原型模式可扩展为带原型管理器的原型模式，它在原型模式的基础上增加了一个原型管理器 PrototypeManager 类。该类用 HashMap 保存多个复制的原型，Client 类可以通过管理器的 get(String id) 方法从中获取复制的原型。
