原型

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，即Prototype，是指创建新对象的时候，根据现有的一个原型来创建。

我们举个例子：如果我们已经有了一个String[]数组，想再创建一个一模一样的String[]数组，怎么写？

实际上创建过程很简单，就是把现有数组的元素复制到新数组。如果我们把这个创建过程封装一下，就成了原型模式。用代码实现如下：

  1. // 原型:
  2. String[] original = { "Apple", "Pear", "Banana" };
  3. // 新对象:
  4. String[] copy = Arrays.copyOf(original, original.length);

对于普通类，我们如何实现原型拷贝？Java的Object提供了一个clone()方法，它的意图就是复制一个新的对象出来，我们需要实现一个Cloneable接口来标识一个对象是“可复制”的：

  1. public class Student implements Cloneable {
  2.     private int id;
  3.     private String name;
  4.     private int score;
  6.     // 复制新对象并返回:
  7.     public Object clone() {
  8.         Student std = new Student();
  9.         std.id = this.id;
  10.         std.name = this.name;
  11.         std.score = this.score;
  12.         return std;
  13.     }
  14. }

使用的时候，因为clone()的方法签名是定义在Object中，返回类型也是Object，所以要强制转型，比较麻烦：

  1. Student std1 = new Student();
  2. std1.setId(123);
  3. std1.setName("Bob");
  4. std1.setScore(88);
  5. // 复制新对象:
  6. Student std2 = (Student) std1.clone();
  7. System.out.println(std1);
  8. System.out.println(std2);
  9. System.out.println(std1 == std2); // false

实际上，使用原型模式更好的方式是定义一个copy()方法，返回明确的类型：

  1. public class Student {
  2.     private int id;
  3.     private String name;
  4.     private int score;
  6.     public Student copy() {
  7.         Student std = new Student();
  8.         std.id = this.id;
  9.         std.name = this.name;
  10.         std.score = this.score;
  11.         return std;
  12.     }
  13. }

原型模式应用不是很广泛，因为很多实例会持有类似文件、Socket这样的资源，而这些资源是无法复制给另一个对象共享的，只有存储简单类型的“值”对象可以复制。

练习

给Student类增加clone()方法。

从原型 - 图1下载练习：原型模式练习 （推荐使用IDE练习插件快速下载）

小结

原型模式是根据一个现有对象实例复制出一个新的实例，复制出的类型和属性与原实例相同。

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原型 - 图2