原型模式

原型模式（Prototype），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。

原型模式其实就是从一个对象再创建另外一个可定制的对象，而不需要知道任何创建的细节。

原型模式主要涉及2个部分：

1. 原型类：声明一个克隆自身的接口。
2. 具体原型类：实现一个克隆自身的操作。

Object 类的有一个 clone 方法，该方法的作用是返回一个对象的拷贝，我们需要对它进行重写，如果想在外部访问，还需要将该方法的 protected 修饰符改为 public。

使用 Object 类的 clone 方法还需要添加对 Cloneable 接口的实现，否则会抛不支持克隆的异常。java 的基础类库中提供 Cloneable 接口是一个标记接口，接口内部没有任何代码，它会在运行时通知虚拟机可以安全地在实现了此接口的类上使用 clone 方法。

以学生类为例，在学生类中重写了 Object 类的 clone 方法，用以对学生对象进行克隆。

• 学生类

public class Student implements Cloneable {
    private String name;
    private int age;
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public void display() {
        System.out.println("name: " + name + ", age: " + age);
    }

    public Object clone() {
        try {
            return super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

• 客户端测试类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Student liLei = new Student();
        liLei.setName("Li Lei");
        liLei.setAge(14);
        Student hanMeiMei = (Student)liLei.clone();
        hanMeiMei.setName("Han Mei Mei");
        liLei.display();
        hanMeiMei.display();
    }
}

运行结果：
name: Li Lei, age: 14
name: Han Mei Mei, age: 14

上面完成了对学生对象的一个克隆，从李雷克隆出了韩梅梅。

由于 Object 类的 clone 方法是一个本地方法，它直接对内存中的二进制进行操作，所以使用原型模式创建对象的性能要优于直接 new 一个对象。特别是在循环次数多或者对象创建相对复杂的情况下，可以考虑原型模式的使用。

克隆还涉及到浅复制和深复制的问题，由于这里学生类的姓名和年龄都是基本类型，这是浅复制。如果存在引用类型，那么浅复制就只能复制一个引用但不能复制引用的对象，就会造成原始对象和副本引用同一个对象的问题。要解决这个问题就需要用到深复制了，深复制会逐层进行复制。