意圖：
用原型實例指定創建對象的種類，並且通過拷貝這些原型創建新的對象。
使用場景
- 資源優化場景。
- 類初始化需要消化非常多的資源，這個資源包括數據、硬件資源等。
- 性能和安全要求的場景。
- 通過 new 產生一個對象需要非常繁瑣的數據準備或訪問權限，則可以使用原型模式。
- 一個對象多個修改者的場景。
- 一個對象需要提供給其他對象訪問，而且各個調用者可能都需要修改其值時，可以考慮使用原型模式拷貝多個對象供調用者使用。
- 在實際項目中，原型模式很少單獨出現，一般是和工廠方法模式一起出現，通過 clone 的方法創建一個對象，然後由工廠方法提供給調用者。
複製/克隆
Java中的對象複製/克隆分爲淺複製和深複製：
一、淺複製：
我們知道，一個類的定義中包括屬性和方法。屬性用於表示對象的狀態，方法用於表示對象所具有的行爲。其中，屬性既可以是Java中基本數據類型，也可以是引用類型。Java中的淺複製通常使用clone()方式完成。
當進淺複製時，clone函數返回的是一個引用，指向的是新的clone出來的對象，此對象與原對象分別佔用不同的堆空間。同時，複製出來的對象具有與原對象一致的狀態。
此處對象一致的狀態是指：複製出的對象與原對象中的屬性值完全相等==。
下面以複製一本書爲例：
1.定義Book類和Author類：
class Author {
private String name;
private int age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}class Book implements Cloneable {
private String title;
private int pageNum;
private Author author;
public Book clone() {
Book book = null;
try {
book = (Book) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return book;
}
public String getTitle() {
return title;
}
public void setTitle(String title) {
this.title = title;
}
public int getPageNum() {
return pageNum;
}
public void setPageNum(int pageNum) {
this.pageNum = pageNum;
}
public Author getAuthor() {
return author;
}
public void setAuthor(Author author) {
this.author = author;
}
}2.測試：
package com.qqyumidi;
public class PrototypeTest {
public static void main(String[] args) {
Book book1 = new Book();
Author author = new Author();
author.setName("corn");
author.setAge(100);
book1.setAuthor(author);
book1.setTitle("關注編碼前線");
book1.setPageNum(230);
Book book2 = book1.clone();
System.out.println(book1 == book2); // false
System.out.println(book1.getPageNum() == book2.getPageNum()); // true
System.out.println(book1.getTitle() == book2.getTitle()); // true
System.out.println(book1.getAuthor() == book2.getAuthor()); // true
}
}由輸出的結果可以驗證說到的結論。由此我們發現：雖然複製出來的對象重新在堆上開闢了內存空間，但是，對象中各屬性確保持相等。對於基本數據類型很好理解，但對於引用數據類型來說，則意味着此引用類型的屬性所指向的對象本身是相同的， 並沒有重新開闢內存空間存儲。換句話說，引用類型的屬性所指向的對象並沒有複製。
由此，我們將其稱之爲淺複製。當複製後的對象的引用類型的屬性所指向的對象也重新得以複製，此時，稱之爲深複製。
二、深複製：
Java中的深複製一般是通過對象的序列化和反序列化得以實現。序列化時，需要實現Serializable接口。
下面還是以Book爲例，看下深複製的一般實現過程：
1.定義Book類和Author類（注意：不僅Book類需要實現Serializable接口，Author同樣也需要實現Serializable接口!!）：
class Author implements Serializable{
private String name;
private int age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}class Book implements Serializable {
private String title;
private int pageNum;
private Author author;
public Book deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException{
// 寫入當前對象的二進制流
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(this);
// 讀出二進制流產生的新對象
ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
return (Book) ois.readObject();
}
public String getTitle() {
return title;
}
public void setTitle(String title) {
this.title = title;
}
public int getPageNum() {
return pageNum;
}
public void setPageNum(int pageNum) {
this.pageNum = pageNum;
}
public Author getAuthor() {
return author;
}
public void setAuthor(Author author) {
this.author = author;
}
}2.測試：
public class PrototypeTest {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IOException {
Book book1 = new Book();
Author author = new Author();
author.setName("corn");
author.setAge(100);
book1.setAuthor(author);
book1.setTitle("關注編碼前線");
book1.setPageNum(230);
Book book2 = book1.deepClone();
System.out.println(book1 == book2); // false
System.out.println(book1.getPageNum() == book2.getPageNum()); // true
System.out.println(book1.getTitle() == book2.getTitle()); // false
System.out.println(book1.getAuthor() == book2.getAuthor()); // false
}
}從輸出結果中可以看出，深複製不僅在堆內存上開闢了空間以存儲複製出的對象，甚至連對象中的引用類型的屬性所指向的對象也得以複製，重新開闢了堆空間存儲。