原型模式(Prototype)

原型模式，属于创建型模式。用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。是用于创建重复的对象，同时又能保证性能。

原型模式UML

优点

1、性能提高。
2、逃避构造函数的约束。

缺点

1、配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对于全新的类不是很难，但对于已有的类不一定很容易，特别当一个类引用不支持串行化的间接对象，或者引用含有循环结构的时候。
2、必须实现 Cloneable 接口。

使用场景

1、资源优化场景。
2、类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等。
3、性能和安全要求的场景。
4、通过 new 产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式。
5、一个对象多个修改者的场景。
6、一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用。
7、在实际项目中，原型模式很少单独出现，一般是和工厂方法模式一起出现，通过 clone 的方法创建一个对象，然后由工厂方法提供给调用者。原型模式已经与 Java 融为浑然一体，大家可以随手拿来使用。

public class Prototype implements Cloneable {

    private String value;

    public String getValue() {
        return value;
    }

    public Prototype setValue(String value) {
        this.value = value;
        return this;
    }

    @Override
    protected Object clone() {
        try {
            // 浅表复制
            return super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

public class TestPrototype {
    public static void main(String[] args) {
        Prototype p = new Prototype();
        p.setValue("123");

        Prototype p2 = (Prototype) p.clone();

        System.out.println(p.getValue());
        System.out.println(p2.getValue());

    }
}

浅表复制与深表复制

浅表复制

如果字段是标准类型，则对该字段执行驻位复制，如果字段是引用类型，则复制引用但不复制引用对象；所以原始对象与副本对象会引用同一个对象。

Java中实现Cloneable，使用Object的clone接口就是浅表复制。

深表复制

深表复制需要把引用的对象也复制为新的对象，并将复本的引用指向新对象。

Java中仅提供了浅表复制的Cloneable接口，深表复制需要自己在类中实现。自行判断需要复制的深度，在循环依赖中，注意死循环复制问题。