2018-1-12 by Atlas

• 设计思想

通过给出一个原型对象来指明所要创建的对象的类型，然后用复制这个原型对象的方法创建出更多同类型的对象。原始模型模式允许动态的增加或减少产品类，产品类不需要非得有任何事先确定的等级结构，原始模型模式适用于任何的等级结构。缺点是每一个类都必须配备一个克隆方法。

• 应用场景

（1）种类过多无法整合成类时。

（2）不容易利用类产生对象实例时。

（3）希望把框架和所产生的对象实例分开时。

• UML 类图

• Prototype（原型） 参与者
  Prototype参与者规定复制（copy）对象实例再建立新对象实例的方法。
• ConcretePrototype（具体原型）参与者
  ConcretePrototype参与者是实际上实现先复制对象实例再建立新对象实例的方法。
• Client（客户）参与者
  Client参与者利用复制对象实例的方法产生另一个新对象实例。
• 原型模式的核心就是复制，表现到java语言就是实现Cloneable，实现clone方法，具体一点，就是clone操作时以原型为模版，分配原型同样大小的内存空间，然后创建一个跟原型一样的对象实例。

• 简单示例

public class Prototype implements Cloneable {    private int count;    private ShallowCopy shallowCopy;    private static Prototype prototype = new Prototype(0, new ShallowCopy());    private Prototype(int count, ShallowCopy shallowCopy){        this.count = count;        this.shallowCopy = shallowCopy;    }    public Prototype clone() throws CloneNotSupportedException {        Prototype prototype = (Prototype) super.clone();//        prototype.shallowCopy = this.shallowCopy.clone();        return prototype;    }    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {        Prototype p0 = Prototype.prototype;        Prototype p1 = p0.clone();        System.out.println(p0 == p1);        System.out.println(p0.count == p1.count);        System.out.println(p0.shallowCopy == p1.shallowCopy);    }}class ShallowCopy implements Cloneable {    public ShallowCopy clone() throws CloneNotSupportedException {        return (ShallowCopy) super.clone();    }}

• 成员count、shallowCopy的目的是说明clone操作的“浅拷贝”，不是原型模式的必要元素。
• 私有化Prototype目的是模拟不通过new语法创建对象实例，测试时尽量通过原型复制对象实例，不是原型模式的必要元素。
• System.out.println(p0 == p1);输出false；说明clone后的对象实例是在内存中开辟的新空间。
• System.out.println(p0.count == p1.count);输出true；其实对于基本数据类型来说，数值是存放在对象容器中的，既然对象实例是新开辟的内存空间，数值自然也是复制一份。
• System.out.println(p0.shallowCopy == p1.shallowCopy);输出true；说明clone的原型对象实例中引用的对象的实例并没有重新开辟内存进行复制，只是复制了对引用对象实例的引用，即“浅拷贝”。
• // prototype.shallowCopy = this.shallowCopy.clone();解开注释后，System.out.println(p0.shallowCopy == p1.shallowCopy);输出false；说明可以通过对clone对象实例中引用对象同样执行clone来进行深一些层次的拷贝，但是如果对象实例的引用对象不对引用对象的引用对象显式执行clone，无法达到传递拷贝，即完全深拷贝。
• 当然通过IO操作实现序列化、反序列化对象可以达到深拷贝的效果。

• 案例鉴赏

Spring中的原型模式。

public abstract class AbstractBeanDefinition extends BeanMetadataAttributeAccessor        implements BeanDefinition, Cloneable {    // ...    public static final String SCOPE_DEFAULT = "";    private String scope = SCOPE_DEFAULT;    public void setScope(String scope) {        this.scope = scope;    }    public String getScope() {        return this.scope;    }    /**     * Return whether this a Singleton, with a single shared instance     * returned from all calls.     * @see #SCOPE_SINGLETON     */    public boolean isSingleton() {        return SCOPE_SINGLETON.equals(scope) || SCOPE_DEFAULT.equals(scope);    }    /**     * Return whether this a Prototype, with an independent instance     * returned for each call.     * @see #SCOPE_PROTOTYPE     */    public boolean isPrototype() {        return SCOPE_PROTOTYPE.equals(scope);    }    /**     * Public declaration of Object's {@code clone()} method.     * Delegates to {@link #cloneBeanDefinition()}.     * @see Object#clone()     */    public Object clone() {        return cloneBeanDefinition();    }    /**     * Clone this bean definition.     * To be implemented by concrete subclasses.     * @return the cloned bean definition object     */    public abstract AbstractBeanDefinition cloneBeanDefinition();    // ...}