原型模式 Prototype

Prototype模式是一种对象创建型模式，它跟工厂模式，Builder模式等一样，都用来创建类的实例对象。

但Prototype模式的对象创建方法，具有以下特点:

由原型对象自身创建目标对象。也就是说，对象创建这一动作发自原型对象本身。
目标对象是原型对象的一个克隆。也就是说，通过Prototype模式创建的对象，不仅仅与原型对象具有相同的结构，还与原型对象具有相同的值。
根据对象克隆深度层次的不同，有浅度克隆与深度克隆。

简单一点说，

Prototype模式提供一种方法，让类的对象可以实现对自身的复制。

Prototype模式的应用场景:

在创建对象的时候，我们不只是希望被创建的对象继承其基类的基本结构，还希望继承原型对象的数据。
希望对目标对象的修改不影响既有的原型对象 (深度克隆的时候可以完全互不影响) 。
隐藏克隆操作的细节。很多时候，对对象本身的克隆需要涉及到类本身的数据细节。

现实生活中，就有许多这样的例子:

生物细胞的自身复制；根据产品模型生产产品等等

Prototype模式的模型定义:

Prototype {

+clone():Prototype

}

即: 原型类Prototype 提供clone()方法，实现对对象自身的复制 (克隆) 。

Prototype模式的实现范例

下面我们使用Prototype模式来实现细胞 (Cell) 的自身复制过程。

Java语言提供了对象复制的机制，Prototype模式的Java实现一般也通过实现Cloneable接口来实现。

这里我们也通过实现Cloneable接口来说明Prototype模式。

    public   class  Cell  implements  Cloneable {
  
  
        //细胞壁
  
  
        private  String cellWall;
  
  
        //细胞膜
  
  
        private  String cellMembrane;
  
  
        //细胞组织
  
  
        private  String cellularTissue;
  
  
  
  
        ...//这里省略掉了对成员变量的setter/getter方法的定义
  
  
  
  
        //细胞的自身复制
  
  
        //这里重载了Obect#clone()方法，为了方便外部调用，把返回值由Object修改为Cell，并把访问级别设置为public
  
  
        public  Cell clone() {
  
  
            try  {
  
  
                //只需简单地调用super.clone();即可
  
  
                return  (Cell) super .clone();
  
  
            } catch  (CloneNotSupportedException e) {
  
  
                throw  ( new  InternalError(e.getMessage()));
  
  
            }
  
  
        }
  
  
  
  
    }
  
  
  
  
    //调用方: 
  
  
    public   class  Client {
  
  
        public   static   void  main(String[] args) {
  
  
            //准备原型细胞
  
  
            Cell cell = new  Cell();
  
  
            cell.setCellWall("cell wall 1" );
  
  
            ...
  
  
            //克隆原型细胞
  
  
            Cell clonedCell = cell.clone();
  
  
            ...
  
  
            //操作被克隆的细胞 (略) 
  
  
        }
  
  
    }

这里使用了一个简单的例子说明了Prototype模式的对象创建过程与方法。里面省略了某些无关紧要的代码。

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