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。

1. 抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的接口。
2. 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。
3. 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。

原型模式

原文：https://www.cnblogs.com/ThinMoon/p/13110855.html