I. 原型模式的定義

原型（Prototype）模式的定義如下：用一個(gè)已經(jīng)創(chuàng)建的實(shí)例作為原型，通過(guò)復(fù)制該原型對(duì)象來(lái)創(chuàng)建一個(gè)和原型相同或相似的新對(duì)象。在這里，原型實(shí)例指定了要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象的種類(lèi)。用這種方式創(chuàng)建對(duì)象非常高效，根本無(wú)須知道對(duì)象創(chuàng)建的細(xì)節(jié)。

II. 原型模式的應(yīng)用場(chǎng)景

• 對(duì)象之間相同或相似，即只是個(gè)別的幾個(gè)屬性不同的時(shí)候。
• 創(chuàng)建對(duì)象成本較大，例如初始化時(shí)間長(zhǎng)，占用CPU太多，或者占用網(wǎng)絡(luò)資源太多等，需要優(yōu)化資源。
• 創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象需要繁瑣的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備或訪問(wèn)權(quán)限等，需要提高性能或者提高安全性。
• 系統(tǒng)中大量使用該類(lèi)對(duì)象，且各個(gè)調(diào)用者都需要給它的屬性重新賦值。

III. 最簡(jiǎn)單的原型模式

• 給bean類(lèi)實(shí)現(xiàn)Cloneable接口并實(shí)現(xiàn)clone方法 (該方式屬于淺拷貝)

public class Sheep implements Cloneable{

    private String name;
    private Integer age;
    /* 省略get/set/constructor */
    @Override
    protected Object clone(){
        Sheep sheep = null;
        try {
            sheep = (Sheep) super.clone();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return sheep;
    }
}

IV. 淺拷貝與深拷貝

• 淺拷貝 : 創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象，新對(duì)象的屬性和原來(lái)對(duì)象完全相同，對(duì)于非基本類(lèi)型屬性，仍指向原有屬性所指向的對(duì)象的內(nèi)存地址。[ 比如sheep類(lèi)中添加一個(gè)Sheep friend 屬性，copy后，sheep1與sheep指向的friend是同一個(gè)地址，此時(shí)調(diào)用sheep.friend.setName()，sheep1中的值也會(huì)改變]
• 深拷貝 : 創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象，屬性中引用的其他對(duì)象也會(huì)被克隆，不再指向原有對(duì)象地址。

V. 深拷貝的兩種實(shí)現(xiàn)

1. 首先準(zhǔn)備這樣2個(gè)類(lèi)，均實(shí)現(xiàn)Serializable & Cloneable

示例類(lèi)UML

方式一 : 對(duì)引用類(lèi)型逐個(gè)處理 (不推薦使用)

    @Override
    protected Object clone() {
        DeepCopy deep = null;
        try {
            deep = (DeepCopy) super.clone();
            DeepCopyInner deepCopyInner = (DeepCopyInner) deep.getDeepCopyInner().clone();
            deep.setDeepCopyInner(deepCopyInner);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return deep;
    }

方式二 : 將整個(gè)對(duì)象序列化 (推薦使用)

    @Override
    protected Object clone() {

        ByteArrayOutputStream bos = null;
        ObjectOutputStream oos = null;
        ByteArrayInputStream bis = null;
        ObjectInputStream ois = null;

        try {
            // 序列化
            bos = new ByteArrayOutputStream();
            oos = new ObjectOutputStream(bos);
            oos.writeObject(this); // 將當(dāng)前對(duì)象以對(duì)象流的方式輸出

            // 反序列化
            bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()); // 將oos的輸出讀入
            ois = new ObjectInputStream(bis);
            DeepCopy deep = (DeepCopy) ois.readObject();

            return deep;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            // 出現(xiàn)異常返回null
            return null;
        } finally {
            close(bos, oos, bis, ois);
        }

    }
    // 關(guān)閉
    private void close(ByteArrayOutputStream bos, ObjectOutputStream oos, ByteArrayInputStream bis, ObjectInputStream ois){
        try {
            bos.close();
            oos.close();
            bis.close();
            ois.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

VI. 總結(jié)

優(yōu)點(diǎn)：

• 克隆對(duì)象比new一個(gè)對(duì)象的速度更快，開(kāi)銷(xiāo)更少
• 可以使用深拷貝保存對(duì)象在某一時(shí)刻的狀態(tài)，方便撤銷(xiāo)操作

缺點(diǎn):

• 需要為每個(gè)類(lèi)配置clone方法
• clone 方法位于類(lèi)的內(nèi)部，當(dāng)對(duì)已有類(lèi)進(jìn)行改造的時(shí)候，需要修改代碼，違背了開(kāi)閉原則。