原型模式（Prototype）

定义：

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。

 

工作原理：

通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。

 

理解：

原型模式，顾名思义，通过一个原型模板，依葫芦画瓢得到另一个新的对象。

即通过一个已经存在的对象，复制出更多的具有与此对象具有相同类型的新的对象。

Java中对象的复制可以通过克隆完成。所以我们需先对克隆有所了解。

 

Java中有基本数据类型和引用类型之分。基本数据类型存放的是数值本身，引用类型存放的是数据的引用（类似指针）。

1、浅复制

基本数据类型的变量都会重新创建，而引用类型，指向的还是原对象所指向的。String是class对象，所以为引用类型，但因为String是final的且加之JVM对String优化，因此修改了克隆对象的String类型值后，原型对象的String类型之不会发生改变。Object的clone()方法默认为浅复制。

public class ShallowClone {
	public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
		Course course = new Course("语文");
		Student stuA = new Student();
		stuA.setAge(11);
		stuA.setName("张三");
		stuA.setCourse(course);
		System.out.println("修改值前：");
		System.out.println("stuA："+ stuA.toString());
		Student stuB = stuA.clone();
		System.out.println("stuB："+ stuB.toString());
		stuB.setAge(22);
		stuB.setName("李四");
		stuB.setCourseName("数学");
		System.out.println("\n\n修改值后：");
		System.out.println("stuA："+ stuB.toString());
		System.out.println("stuB："+ stuA.toString());
	}
}
class Student implements Cloneable{
	private int age;
	private String name;
	private Course course;
	@Override
	protected Student clone() throws CloneNotSupportedException {
		return (Student)super.clone();
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "年龄：" + this.age + "\t姓名：" + this.getName() + "\t选修课程："+ this.getCourse().getName();
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public Course getCourse() {
		return course;
	}
	public void setCourse(Course course) {
		this.course = course;
	}
	public void setCourseName(String name) {
		this.course.setName(name);
	}
}
class Course{
	private String name;
	public Course(String name) {
		this.name = name;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}

打印结果：

修改值前：
stuA：年龄：11	姓名：张三	选修课程：语文
stuB：年龄：11	姓名：张三	选修课程：语文


修改值后：
stuA：年龄：22	姓名：李四	选修课程：数学
stuB：年龄：11	姓名：张三	选修课程：数学

 对于引用类型，原型对象和克隆对象指向了相同的引用。所以修改引用类型的值后，原型对象和克隆对象都会随之改变。

2、深复制

深复制是完全拷贝，克隆对象与原型对象的引用类型的值都指向了不同的实例，因此修改克隆或原型的引用类型值也不会相互影响。上述实例只需要修改clone方法，即可改为深复制。

package prototype.deep;

public class DeepClone {
	public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
		Course course = new Course("语文");
		Student stuA = new Student();
		stuA.setAge(11);
		stuA.setName("张三");
		stuA.setCourse(course);
		System.out.println("修改值前：");
		System.out.println("stuA："+ stuA.toString());
		Student stuB = stuA.clone();
		System.out.println("stuB："+ stuB.toString());
		stuB.setAge(22);
		stuB.setName("李四");
		stuB.setCourseName("数学");
		System.out.println("\n\n修改值后：");
		System.out.println("stuA："+ stuB.toString());
		System.out.println("stuB："+ stuA.toString());
	}
}
class Student implements Cloneable{
	private int age;
	private String name;
	private Course course;
	@Override
	protected Student clone() throws CloneNotSupportedException {
		Student stu = (Student)super.clone();
		Course cou = new Course(stu.getCourse().getName());
		stu.setCourse(cou);
		return stu;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "年龄：" + this.age + "\t姓名：" + this.getName() + "\t选修课程："+ this.getCourse().getName();
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public Course getCourse() {
		return course;
	}
	public void setCourse(Course course) {
		this.course = course;
	}
	public void setCourseName(String name) {
		this.course.setName(name);
	}
}
class Course{
	private String name;
	public Course(String name) {
		this.name = name;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}

 打印：

修改值前：
stuA：年龄：11	姓名：张三	选修课程：语文
stuB：年龄：11	姓名：张三	选修课程：语文


修改值后：
stuA：年龄：22	姓名：李四	选修课程：数学
stuB：年龄：11	姓名：张三	选修课程：语文