原型模式

原型模式是创建类设计模式中最容易理解的一种设计模式，类图如下：

原型模式主要用于对象的复制，它的核心是就是类图中的原型类Prototype。Prototype类需要具备以下两个条件：

• 实现Cloneable接口。在java语言有一个Cloneable接口，它的作用只有一个，就是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。在java虚拟机中，只有实现了这个接口的类才可以被拷贝，否则在运行时会抛出CloneNotSupportedException异常。
• 重写Object类中的clone方法。Java中，所有类的父类都是Object类，Object类中有一个clone方法，作用是返回对象的一个拷贝，但是其作用域protected类型的，一般的类无法调用，因此，Prototype类需要将clone方法的作用域修改为public类型。

所以，原型模式so easy，只需要实现cloneable接口和重写clone方法即可。

优点：

1 使用原型模式创建对象比直接new一个对象在性能上要好的多，因为Object类的clone方法是一个本地方法，它直接操作内存中的二进制流，特别是复制大对象时，性能的差别非常明显。使用原型模式的另一个好处是简化对象的创建，使得创建对象就像我们在编辑文档时的复制粘贴一样简单。

2 使用原型模式复制对象不会调用类的构造方法，它直接在内存中复制数据。

缺点：

1 由于在创建新的对象时是通过克隆的，因此不需要通过构造方法，那么这种方法就与单例模式相互冲突（单例模式就是通过构造方法私有化才实现的），所以，原型模式和单例模式是不能同时使用的。

2 如果Prototype相对很复杂，包含对象、数组和引用等，重定义clone函数时候就要定义为深拷贝，如果只是简单的成员变量，实现浅拷贝就可以。

使用场景：

在需要重复地创建相似对象时可以考虑使用原型模式。比如需要在一个循环体内创建对象，假如对象创建过程比较复杂或者循环次数很多的话，使用原型模式不但可以简化创建过程，而且可以使系统的整体性能提高很多。

实例：

class Prototype implements Cloneable {
        public Prototype clone(){
            Prototype prototype = null;
            try{
                prototype = (Prototype)super.clone();
            }catch(CloneNotSupportedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            return prototype;
        }
    }

    class ConcretePrototype extends Prototype{
        public void show(){
            System.out.println("原型模式实现类");
        }
    }

    public class Client {
        public static void main(String[] args){
            ConcretePrototype cp = new ConcretePrototype();
            for(int i=0; i< 10; i++){
                ConcretePrototype clonecp = (ConcretePrototype)cp.clone();
                clonecp.show();
            }
        }
    }

包含对象、数组和引用等，不可以简单的浅拷贝，如下的代码在运行时就会出现问题，由于ArrayList不是基本类型，所以成员变量list，不会被拷贝，需要我们自己实现深拷贝。

 public class Prototype implements Cloneable {
        private ArrayList list = new ArrayList();
        public Prototype clone(){
            Prototype prototype = null;
            try{
                prototype = (Prototype)super.clone();
                prototype.list = (ArrayList) this.list.clone();
            }catch(CloneNotSupportedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            return prototype;
        }
    }