原型模式（Prototype Pattern）

什么是原型模式呢？其实就是使用原型实例指定创建对象的种类，并且通过克隆这些原型创建新的对象。

1.浅克隆

大家可能对 PPT中的模版都不陌生，是的，有的时候套用别人已经做好的模版可以很显著的提高工作效率。当提供者做好一个模版后，发布到网上，我们只需要轻轻的点击一下使用此模版，就可以在这个模版的基础上开始自己的工作，是不是感觉很像 Ctrl + C 的功能？其实原型模式提供的正是克隆功能。下面就让我们来模仿PPT中模版的工作模式，详细介绍原型模式

Java　也为我们提供了一个clone() 方法，那么现在使用Java 提供的方法，来实现这个效果吧

public class AModal implements Cloneable{

    private String mHeader;
    private String mContent;

    public String getHeader() {
        return mHeader;
    }
    public void setHeader(String header) {
        mHeader = header;
    }
    public String getContent() {
        return mContent;
    }
    public void setContent(String content) {
        mContent = content;
    }

    public AModal clone(){
    
        Object object = null;
        try {
            object = super.clone();
            return (AModal)object;
        
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            System.out.println("Not support clone");
            return null;
        }
    }
}

这个时候在主函数这样调用

public class Main {

    public static void main(String[] args){ 
        AModal modal = new AModal();
        modal.setHeader("欢迎你");
        modal.setContent("你好");
    

        System.out.println(modal.getHeader());
        System.out.println(modal.getContent());
    
        AModal my = modal.clone();
        System.out.println(my.getHeader());
        System.out.println(my.getContent());
    }
}

这个时候我们只需要设置好模版，就可以尽情的使用克隆方法了，避免了我们做大量的重复劳动，非常的方便。

既然方法奏效了，那么可能出现一个疑问，当我们改变克隆对象的时候，原型也会随之改变吗？既然问题出现了，那么我们可以到主函数中去验证一番。

首先，看看我们的克隆版本和原型是不是同一个对象呢？调用以下语句

System.out.println(modal == my);

输出的结果为false，这说明，原型和克隆对象不是同一个对象，既然不是同一个对象，那么改变克隆对象自然不会影响到原型的内容。

这种克隆方式固然简单方便，但是它有一个很大的缺陷，就是它只能克隆值类型的数据，而对于引用类型的数据，只能复制一份引用对象的地址。现在我们就为AModal 添加一个背景音乐类，看看在克隆对象和原型中的背景音乐是否指向同一个对象。

public class BackgroundSong {

    private String music;

    public String getMusic() {
        return music;
    }

    public void setMusic(String music) {
        this.music = music;
    }

}

在AModal 中添加私有变量BackgroundSong，然后添加setter　和　getter　方法，然后在主函数中调用以下语句

System.out.println(my.getSong() == modal.getSong());

结果发现输出结果为true，　也就是说克隆对象中的BackgroundSong 和原型中是同一个对象，这个时候就比较棘手了，因为我们一旦改变克隆对象中的这一变量，原型也会随之改变，这不是我们想要的结果。

怎么做才能让引用类型也原样拷贝一份给克隆对象呢？这就是深克隆模式～

2.深克隆

在Java 中，如果需要实现深克隆，可以通过序列化方式来实现。序列化就是将对象写到流的过程，写到流中的对象是原有对象的一个复制，而原对象仍然存在于内存中，不发生任何改变。通过序列化实现的复制不仅可以复制对象本身，而且还可以复制其引用的成员对象。能够实现序列化的对象其类必须实现Serializable接口。

其实Serializable 接口和Cloneable　接口一样，它们都是空接口，这种接口也叫做标识接口，这种接口中没有任何方法的定义，其存在的意义就是告诉JRE该接口的实现类是否具有某项功能。

下面来改写BackgoundSong，让其继承自Serializable接口

public class BackgroundSong implements Serializable{

    private String music;

    public String getMusic() {
        return music;
    }

    public void setMusic(String music) {
        this.music = music;
    }

}

这个时候我们将摒弃Java 提供给我们的clone() 方法，我们将在AModal 中　增加一个自定义的deepClone()方法，如下所示

public AModal deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException{
        ByteArrayOutputStream mOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream mOutput = new ObjectOutputStream(mOutputStream);
        mOutput.writeObject(this);
    
        ByteArrayInputStream mInputStream = new ByteArrayInputStream(mOutputStream.toByteArray());
        ObjectInputStream mInput = new ObjectInputStream(mInputStream);
        return (AModal) mInput.readObject();
    
    }

注意这个时候AModal 不再继承自Cloneable，而是继承自Serializable

public class AModal implements Serializable

这个时候在看看原型中的BackgroundSong 是否与克隆版仍为同一对象，调用一下语句

System.out.println(my.getSong() == modal.getSong());

结果这个时候返回的结果为false，这也就意味着此时的克隆，不仅仅只复制值类型的数据，而是连同引用对象一起复制。这个时候原型对象就与克隆对象完全独立了，可以放心使用克隆对象了。

原型模式的优点：

1.当要创建的类比较复杂时，使用此方法可以简化创建对象的过程。

2.可以用于保存对象的状态，使用原型模式可以将对象的某一状态保存下来，可以实现撤销功能。

缺点：

1.想要使用原型模式就需要为类配备clone() 方法，实现起来非常繁琐，尤其是深克隆方法。