2019年7月19日20:23:27
原型模式（prototype pattern）
定义
在平行时空理论中，每个平行时空都有一个你，总有一个你选对了路，在茫茫的恒河沙数的宇宙里，总有一个你，终生幸福。
原型模式，用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。————《设计模式：可复用面向对象软件的基础》
原型模式是一种对象创建型模式。
使用场景
原型是真正对象实例被创建之前的任意对象的模板。原型模式在以下场景中使用：当应用需要创建一个类的大量实例，并且这些实例都拥有同样的状态或者只有很少的不同。
在原型设计模式中，一个真正对象实例在开始的时候被创建，然后无论什么时候需要创建一个新对象实例，原型通过clone创建另外一个实例。原始模式的主要好处是最小化创建实例过程的消耗，通过new来创建一个对象实例的过程的消耗要比通过clone方法创建对象实例的过程的消耗大的多。
图示
原型模式结构图：
角色
原型模式简单明了，分别是：
-
（1）客户端（Client）角色：客户端提出创建对象的请求。
-
（2）抽象原型（Prototype）角色：这是一个抽象角色，通常是Java接口和Java抽象类。此角色给出所有的具体原型类（Concrete Prototype）的接口。在Java中通常是Cloneable接口。
-
（3）具体原型（Concrete Prototype）角色：被复制的对象。此角色需要实现抽象原型角色的接口。
代码示例
创建一个娱乐应用，它需要频繁创建Movie，Album和Show类实例。我会首先创建他们的原型类实例，当每次需要创建对象实例时，通过原型clone实现。
java应用原型模式方法：实现Cloneable接口。
类图：
抽象原型角色：
public interface PrototypeCapable extends Cloneable {
PrototypeCapable clone() throws CloneNotSupportedException;
}
具体原型角色：
public class Movie implements PrototypeCapable {
private String name = "钢铁侠";
@Override
public Movie clone() throws CloneNotSupportedException {
System.out.println("拷贝Movie对象");
return (Movie)super.clone();
}
@Override
public String toString() {
return "Movie{name='" + name + "'}";
}
}
public class Album implements PrototypeCapable {
private String name = "无法长大";
@Override
public Album clone() throws CloneNotSupportedException {
System.out.println("拷贝Album对象");
return (Album)super.clone();
}
@Override
public String toString() {
return "Album{name='" + name + "'}";
}
}
public class Show implements PrototypeCapable {
private String name = "维多利亚的秘密";
@Override
public Show clone() throws CloneNotSupportedException {
System.out.println("拷贝Show对象实例");
return (Show)super.clone();
}
@Override
public String toString() {
return "Show{name='" + name + "'}";
}
}
客户端角色：
public class PrototypePatternTest{
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Movie moviePrototype = new Movie();
Movie movie = moviePrototype.clone();
System.out.println(movie);
Album albumPrototype = new Album();
Album album = albumPrototype.clone();
System.out.println(album);
Show showPrototype = new Show();
Show show = showPrototype.clone();
System.out.println(show);
}
}
测试结果：
优点
使用原型模式创建对象对直接new一个对象在性能上要好得多，因为Object类的clone方法是一个本地方法，它直接操作内存中的二进制流，特别是复制大对象时，性能的差别比较明显。
总结
原型模式是通过拷贝原型对象实例来创建新的对象实例。
参考
Prototype design pattern in Java