为什么要使用原型模式
不用重新初始化对象，而是动态地获得对象运行时的状态。适用于当创建对象的成本较高时，如需进行复杂的数据库操作或复杂计算才能获得初始数据。
优点是可以隐藏对象创建的细节，减少重复的初始化代码；可以在运行时动态地增加和删除产品。
什么是原型模式
原型模式（Prototype），用原型实例指定创建对象的种类，并且通
过复制这些原型创建新的对象
"原型模式其实就是从一个对象再创建另外一个可定制的对象，而且不需要知道任何创建的细节。
组成
- Prototype（原型）:
- 定义一个包含克隆自身的方法的接口。在 Java 中，可以通过实现
Cloneable接口来达到这个目的。
- Concrete Prototype（具体原型）:
- 实现或继承原型接口，并重写克隆方法。
- Client（客户端）:
- 创建一个新对象，通过复制原型实例来完成。
怎么使用
Java实现原型模式的步骤：
- 创建原型接口:
- 在 Java 中，通常使用
Cloneable接口作为原型。
- 实现具体的原型类:
- 创建类，实现
Cloneable接口。 - 重写
clone()方法，根据需要进行深拷贝或浅拷贝。
- 在客户端代码中复制对象:
- 使用原型实例的
clone()方法来获取对象的副本。
什么时候使用
一般在初始化的信息不发生变化的情况下，克隆是最好的办法。这既隐藏了对象创建的细节，又对性能是大大的提高，
浅拷贝和深拷贝
- 浅复制，被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而所有的对其他对象的引用都仍然指向原来的对象。
- 深复制，把引用对象的变量指向复制过的新对象，而不是原有的被引用的对象
浅拷贝
public class ShallowCopyExample implements Cloneable { private int[] data; public ShallowCopyExample() { data = new int[10]; for (int i = 0; i < data.length; i++) { data[i] = i; } } public void setData(int index, int value) { data[index] = value; } public int[] getData() { return data; } @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); } public static void main(String[] args) { ShallowCopyExample e1 = new ShallowCopyExample(); ShallowCopyExample e2 = null; try { e2 = (ShallowCopyExample) e1.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { e.printStackTrace(); } e1.setData(0, 999); int[] e2Data = e2.getData(); System.out.println("Shallow Copy Example: " + e2Data[0]); // 输出 999，因为是浅拷贝 } }
深拷贝
和上面浅拷贝不同的是重写 clone() 方法，在其中不仅调用 super.clone()，还要为所有的对象成员变量创建新的实例。
public class DeepCopyExample implements Cloneable { private int[] data; public DeepCopyExample() { data = new int[10]; for (int i = 0; i < data.length; i++) { data[i] = i; } } public void setData(int index, int value) { data[index] = value; } public int[] getData() { return data; } @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { DeepCopyExample copy = (DeepCopyExample) super.clone(); copy.data = data.clone(); // 复制数组，而不是引用 return copy; } public static void main(String[] args) { DeepCopyExample e1 = new DeepCopyExample(); DeepCopyExample e2 = null; try { e2 = (DeepCopyExample) e1.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { e.printStackTrace(); } e1.setData(0, 999); int[] e2Data = e2.getData(); System.out.println("Deep Copy Example: " + e2Data[0]); // 输出 0，因为是深拷贝 } }
