設(shè)計(jì)模式概述

創(chuàng)建型模式：工廠方法、抽象方法、建造者、原型、單例。
結(jié)構(gòu)型模式有：適配器、橋接、組合、裝飾器、外觀、享元、代理。
行為型模式有：責(zé)任鏈、命令、解釋器、迭代器、中介、備忘錄、觀察者、狀態(tài)、策略、模板方法、訪問者。
常用設(shè)計(jì)模式：
單例模式、工廠模式、代理模式、策略模式&模板模式、門面模式、責(zé)任鏈模式、裝飾器模式、組合模式、builder模式。

1、原型模式

• 原型模式（Prototype Pattern）是用于創(chuàng)建重復(fù)的對(duì)象，同時(shí)又能保證性能。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式之一。
• 這種模式是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)原型接口，該接口用于創(chuàng)建當(dāng)前對(duì)象的克隆。當(dāng)直接創(chuàng)建對(duì)象的代價(jià)比較大時(shí)，則采用這種模式。

2、原型模式的使用場(chǎng)景

• 在需要一個(gè)類的大量對(duì)象的時(shí)候，使用原型模式是最佳選擇，因?yàn)樵湍Ｊ绞窃趦?nèi)存中對(duì)這個(gè)對(duì)象進(jìn)行拷貝，要比直接new這個(gè)對(duì)象性能要好很多，在這種情況下，需要的對(duì)象越多，原型模式體現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)越明顯。
• 如果一個(gè)對(duì)象的初始化需要很多其他對(duì)象的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備或其他資源的繁瑣計(jì)算，那么可以使用原型模式。
• 當(dāng)需要一個(gè)對(duì)象的大量公共信息，少量字段進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置的時(shí)候，也可以使用原型模式拷貝出現(xiàn)有對(duì)象的副本進(jìn)行加工處理。

3、優(yōu)點(diǎn)

• 原型模式允許在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)改變具體的實(shí)現(xiàn)類型。原型模式可以在運(yùn)行期間，由客戶來注冊(cè)符合原型接口的實(shí)現(xiàn)類型，也可以動(dòng)態(tài)地改變具體的實(shí)現(xiàn)類型，看起來接口沒有任何變化，但其實(shí)運(yùn)行的已經(jīng)是另外一個(gè)類實(shí)例了。因?yàn)榭寺∫粋€(gè)原型就類似于實(shí)例化一個(gè)類。

4、缺點(diǎn)

• 原型模式最主要的缺點(diǎn)是每一個(gè)類都必須配備一個(gè)克隆方法。配備克隆方法需要對(duì)類的功能進(jìn)行通盤考慮，這對(duì)于全新的類來說不是很難，而對(duì)于已經(jīng)有的類不一定很容易，特別是當(dāng)一個(gè)類引用不支持序列化的間接對(duì)象，或者引用含有循環(huán)結(jié)構(gòu)的時(shí)候。

5、主要角色

（1）客戶(Client)角色：客戶類提出創(chuàng)建對(duì)象的請(qǐng)求。
（2）抽象原型(Prototype)角色：這是一個(gè)抽象角色，通常由一個(gè)Java接口或Java抽象類實(shí)現(xiàn)。此角色給出所有的具體原型類所需的接口。
（3）具體原型（Concrete Prototype）角色：被復(fù)制的對(duì)象。此角色需要實(shí)現(xiàn)抽象的原型角色所要求的接口。

6、代碼示例

1）UML圖

2）源代碼
（1）抽象原型角色

public interface Prototype{/*** 克隆自身的方法* @return 一個(gè)從自身克隆出來的對(duì)象*/public Object clone();
}

（2）具體原型角色

public class ConcretePrototype1 implements Prototype {public Prototype clone(){//最簡(jiǎn)單的克隆，新建一個(gè)自身對(duì)象，由于沒有屬性就不再復(fù)制值了Prototype prototype = new ConcretePrototype1();return prototype;}
}public class ConcretePrototype2 implements Prototype {public Prototype clone(){//最簡(jiǎn)單的克隆，新建一個(gè)自身對(duì)象，由于沒有屬性就不再復(fù)制值了Prototype prototype = new ConcretePrototype2();return prototype;}
}

（3）客戶端角色

public class Client {public static void main(String[]args){try{Prototype p1 = new ConcretePrototype1();//獲取原型來創(chuàng)建對(duì)象Prototype p2 = p1.clone();//有人動(dòng)態(tài)的切換了實(shí)現(xiàn)Prototype p3 = new ConcretePrototype2();Prototype p4 = p3.clone();}catch(Exception e){e.printStackTrace();}}
}
}

7、總結(jié)

• 這種情況就是淺拷貝，java只拷貝你指定的對(duì)象，至于你指定的對(duì)象里面的別的對(duì)象，它不拷貝，還是把引用給你，共享變量，這是一種非常不安全的方式，需要特別注意。
• 內(nèi)部的數(shù)組和引用對(duì)象不會(huì)拷貝，其他的原始基本類型和String類型會(huì)被拷貝。
• 如果需要可以使用深拷貝，結(jié)合具體對(duì)象的情況進(jìn)行處理（可以自己實(shí)現(xiàn)深拷貝邏輯；或者利用序列化和反序列化實(shí)現(xiàn)深拷貝，前提是所有需要復(fù)制的對(duì)象都需要實(shí)現(xiàn)java.io.Serializable接口。）

題外話關(guān)于使用序列化實(shí)現(xiàn)深拷貝

利用序列化實(shí)現(xiàn)深度克隆：

• 把對(duì)象寫到流里的過程是序列化(Serialization)過程；而把對(duì)象從流中讀出來的過程則叫反序列化(Deserialization)過程。應(yīng)當(dāng)指出的是，寫到流里的是對(duì)象的一個(gè)拷貝，而原對(duì)象仍然存在于JVM里面。
• 在Java語言里深度克隆一個(gè)對(duì)象，常?？梢韵仁箤?duì)象實(shí)現(xiàn)Serializable接口，然后把對(duì)象（實(shí)際上只是對(duì)象的拷貝）寫到一個(gè)流里（序列化），再從流里讀回來（反序列化），便可以重建對(duì)象。

public  Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException{//將對(duì)象寫到流里ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);oos.writeObject(this);//從流里讀回來ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);return ois.readObject();}

• 這樣做的前提就是對(duì)象以及對(duì)象內(nèi)部所有引用到的對(duì)象都是可序列化的，否則，就需要仔細(xì)考察那些不可序列化的對(duì)象可否設(shè)成transient，從而將之排除在復(fù)制過程之外。

• 淺度克隆顯然比深度克隆更容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)镴ava語言的所有類都會(huì)繼承一個(gè)clone()方法，而這個(gè)clone()方法所做的正式淺度克隆。