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原型模式
定義
- 用原型實例指定創建對象的種類，並通過拷貝這些原型創建新的對象。 Specify the kinds of objects to create using a prototypical instance, and create new objects by copying this prototype.
原型模式主要用於對象的複製
通用類圖:
模式解說：
原型模式主要用於對象的複製，它的核心是就是類圖中的原型類Prototype。Prototype類需要具備以下兩個條件：
1. 實現Cloneable接口。在java語言有一個Cloneable接口，它的作用只有一個，就是在運行時通知虛擬機可以安全地在實現了此接口的類上使用clone方法。在java虛擬機中，只有實現了這個接口的類纔可以被拷貝，否則在運行時會拋出CloneNotSupportedException異常。
2. 重寫Object類中的clone方法。Java中，所有類的父類都是Object類，Object類中有一個clone方法，作用是返回對象的一個拷貝，但是其作用域protected類型的，一般的類無法調用，因此，Prototype類需要將clone方法的作用域修改爲public類型。
原型模式是一種比較簡單的模式，也非常容易理解，實現一個接口，重寫一個方法即完成了原型模式。在實際應用中，原型模式很少單獨出現。經常與其他模式混用，他的原型類Prototype也常用抽象類來替代。
原型模式的優點：
使用原型模式創建對象比直接new一個對象在性能上要好的多，因爲Object類的clone方法是一個本地方法，它直接操作內存中的二進制流，特別是複製大對象時，性能的差別非常明顯。
使用原型模式的另一個好處是簡化對象的創建，使得創建對象就像我們在編輯文檔時的複製粘貼一樣簡單。
因爲以上優點，所以在需要重複地創建相似對象時可以考慮使用原型模式。比如需要在一個循環體內創建對象，假如對象創建過程比較複雜或者循環次數很多的話，使用原型模式不但可以簡化創建過程，而且可以使系統的整體性能提高很多。
原型模式的使用場景：
在需要重複地創建相似對象時可以考慮使用原型模式。比如需要在一個循環體內創建對象，假如對象創建過程比較複雜或者循環次數很多的話，使用原型模式不但可以簡化創建過程，而且可以使系統的整體性能提高很多。
創建者模式的例子：
運行結果：
原型模式的注意事項：
使用原型模式複製對象不會調用類的構造方法。因爲對象的複製是通過調用Object類的clone方法來完成的，它直接在內存中複製數據，因此不會調用到類的構造方法。不但構造方法中的代碼不會執行，甚至連訪問權限都對原型模式無效。還記得單例模式嗎？單例模式中，只要將構造方法的訪問權限設置爲private型，就可以實現單例。但是clone方法直接無視構造方法的權限，所以，單例模式與原型模式是衝突的，在使用時要特別注意。
深拷貝與淺拷貝。Object類的clone方法只會拷貝對象中的基本的數據類型，對於數組、容器對象、引用對象等都不會拷貝，這就是淺拷貝。如果要實現深拷貝，必須將原型模式中的數組、容器對象、引用對象等另行拷貝。例如：我們把上面的代碼改一下：
運行結果：
由於ArrayList不是基本類型，所以成員變量list，不會被拷貝，需要我們自己實現深拷貝，幸運的是Java提供的大部分的容器類都實現了Cloneable接口。所以實現深拷貝並不是特別困難。
深拷貝與淺拷貝問題中，會發生深拷貝的有java中的8中基本類型。他們的封裝類型例如String類型，Integer類型都是淺拷貝。