原型模式

原型模式

通过给出一个原型对象来指明所有创建的对象的类型，然后用复制这个原型对象的方法创建出更多同类型的对象。

原型模式要求对象实现一个可以克隆的接口，这样就可以通过复制一个实例对象本身来创建一个新的实例。这样，通过原型实例创建新的对象，就不再需要关心这个实例本身的类型，只要实现了克隆自身的方法，就可以通过这个方法来获取新的对象，而无需再通过new去创建。

原型模式涉及三种角色：

1.客户角色

客户类提出创建对象的请求

2.抽象原型角色

这是一个抽象原型角色，通常由一个接口或者抽象类实现，此角色给出所有具体原型类所需要的接口。

3.具体原型角色

被复制的角色，此角色需要实现抽象的原型角色所要求的接口。 

实例

抽象原型对象

public abstract class Prototype implements Cloneable{
    
    public Prototype clone(){
        Prototype prototype = null;
        try{
            prototype = (Prototype)super.clone();
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        return prototype;
    }
    
    public abstract void show();
}

具体原型对象

public class ConcretePrototype extends Prototype{
    public void show() {
        System.out.println("ConcretePrototype show");
    }
}

客户端调用

public static void main(String[] args) {
        ConcretePrototype cp = new ConcretePrototype();
        for(int i = 0;i<10;i++){
            ConcretePrototype cloneCp = (ConcretePrototype) cp.clone();
            cloneCp.show();
        }
    }

原型模式在java中的应用

原型模式的关注点在于通过克隆自身来获取一个和自身一样的对象，那其实只要是实现了cloneable接口的累都可以算是原型模式的应用，比如arraylist

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    ...
    public Object clone() {
    try {
        ArrayList<E> v = (ArrayList<E>) super.clone();
        v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
        v.modCount = 0;
        return v;
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        // this shouldn't happen, since we are Cloneable
        throw new InternalError();
    }
    }
    ...
}

原型模式的优点

原型模式创建对象比直接new一个对象在性能上好得多。以为你Object类的clone方法是native方法，直接操作内存中的二进制流，特别是复制大对象时，性能差别很明显。