设计模式_原型模式

原型模式

1、定义

定义：用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。

原型是一个创建型的模式。原型二字表明了该模式应该有一个样板实例，用户从这个样板对象中复制出一个内部属性一致的对象，这个过程也就是我们俗称的“克隆”。被复制的实例就是我们所称的“原型”，这个原型是可定制的。

原型模式多用于创建复制的或者构造耗时的实例，因为这种情况下，复制一个已经存在的实例可使程序运行更加高效。

2、使用场景

1）、类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等，通过原型拷贝避免这些消耗。

2）、通过new产生一个对象需要非常频繁地数据准备或访问权限，这时可以使用原型模式。

3）、一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用，即保护性拷贝。

注意：通过实现Cloneable接口的原型模式在调用clone函数构造实例时并不一定比通过new操作速度快，只有通过new构造对象较为耗时或者说成本较高时，通过clone方法才能够获得效率上的提升。

3UML类图

角色介绍：

Client：客户端用户

Prototype：抽象类或者接口，声明具备clone能力，cloneable接口。

ConcretePrototype：具体的原型类



4、代码示例

见ArrayList源码与Intent源码！

需要注意的是，通过clone拷贝对象时并不会执行构造函数！

浅拷贝，也称影子拷贝，多个引用指向同一个对象。

深拷贝，在拷贝对象时，对于引用型的字段也要采用拷贝的形式，而不是单纯引用的形式。

原型模式是一个非常简单的一个模式，它的核心问题就是对原始对象进行拷贝，在这个模式的使用过程中需要注意的一点就是：深、浅拷贝的问题。

使用clone和new需要根据构造对象的成本决定，如果对象的构造成本比较高或者构造较为麻烦，那么使用clone（）函数效率比较高，否则可以使用new的形式。

5、总结

原型模式本质上是对象拷贝，使用原型模式可以解决构建复杂对象的资源消耗问题，能够在某些场景下提升创建对象的效率。还有一个重要的用途就是保护性拷贝，也就是某个对象对外可能是只读的，为了防止外部对这个只读对象修改。

优点：

原型模式是在内存中二进制流的拷贝，要比直接new一个对象性能好很多，特别是要在一个循环体内产生大量的对象时，原型模式可以更好地体现其优点。

缺点：

这既是它的优点也是缺点，直接在内存中拷贝，构造函数是不会执行的，在实际开发中应该注意这个潜在的问题。优点就是减少约束，缺点也是减少了约束，需要大家在实际应用时考虑。