23种设计模式之原型模式（Prototype Pattern）

本篇文章将23种设计模式中的单例设计模式，此篇文章为一天学习一个设计模式系列文章，后面会分享其他模式知识。

小威要向诸佬学习呀

22276人浏览 · 2023-05-12 18:10:10

小威要向诸佬学习呀 · 2023-05-12 18:10:10 发布

前言：大家好，我是小威，24届毕业生，在一家满意的公司实习。本篇文章将23种设计模式中的原型设计模式，此篇文章为一天学习一个设计模式系列文章，后面会分享其他模式知识。
如果文章有什么需要改进的地方还请大佬不吝赐教👏👏。
小威在此先感谢各位大佬啦~~🤞🤞
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以下正文开始

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原型模式概念

原型模式（Prototype Pattern）是23种设计模式之一，它的主要作用是用于创建重复的对象，同时又能保证性能。通过克隆一个现有对象来生成新的对象，而不是使用 new 运算符创建。

实现原理
原型模式的实现原理非常简单，首先需要一个可以被克隆的原型对象，然后通过调用该原型对象的克隆方法，从而得到一个新的对象。

在 Java 中，Object 类提供了一个 clone() 方法，该方法可以将一个对象复制一份，但需要实现 Cloneable 接口，否则会抛出 CloneNotSupportedException 异常。

原型模式优缺点

接下来介绍下原型模式的优缺点

优点：

可以通过克隆现有的对象来创建新的对象，避免了对象的重复创建，提高了系统性能。可以动态的添加或修改原型对象的属性，可以扩展性好。

缺点：

必须实现 Cloneable 接口，并重写 clone() 方法，这在某些情况下可能会影响到其他接口的实现。
对象中包含的所有成员变量都必须支持 clone() 方法，否则无法进行克隆。克隆是浅拷贝，如果需要深拷贝需要额外处理。

适用场景
希望避免重复创建相似对象，同时又希望保证性能。
希望动态的扩展对象的属性，同时又希望保证代码的简洁性。

原型模式案例

下面通过一个案例来一起来学习原型模式，详细代码片段如下：

// 定义一个可克隆对象接口
interface Cloneable {
    public Object clone();
}

// 定义一个具体可克隆对象类
class ConcretePrototype implements Cloneable {
    private String name;
    
    public ConcretePrototype(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    // 实现克隆方法，返回新的对象副本
    public Object clone() {
        return new ConcretePrototype(this.name);
    }
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public String getName() {
        return this.name;
    }
}

// 客户端调用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建原型对象
        ConcretePrototype prototype = new ConcretePrototype("origin");
        
        // 复制一个新对象
        ConcretePrototype clone = (ConcretePrototype)prototype.clone();
        
        // 修改克隆对象的属性
        clone.setName("clone");
        
        // 输出结果
        System.out.println(prototype.getName());  // 输出 "origin"
        System.out.println(clone.getName());  // 输出 "clone"
    }
}