详解Java的设计模式编程中的原型模式
定义：用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象。
类型：创建类模式
类图：
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。
原型模式是一种比较简单的模式，也非常容易理解，实现一个接口，重写一个方法即完成了原型模式。在实际应用中，原型模式很少单独出现。经常与其他模式混用，他的原型类prototype也常用抽象类来替代。
实现代码：
package prototypepattern;
public class prototypeclass implements cloneable{
@override
protected prototypeclass clone(){
prototypeclass prototypeclass = null;
try {
prototypeclass = (prototypeclass)super.clone();
} catch (clonenotsupportedexception e) {
// todo auto-generated catch block
e.printstacktrace();
}
return prototypeclass;
}
}
客户端：
package prototypepattern;
public class client {
public static void main(string[] args) {
prototypeclass obj1 = new prototypeclass();
prototypeclass obj2 = obj1.clone();
system.out.println(obj1);
system.out.println(obj2);
}
}
原型模式的优点及适用场景
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。
因为以上优点，所以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。
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;
}
}
原型模式的注意事项：
- 构造函数不会被执行
- 浅拷贝和深拷贝
- clone和final的冲突
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，幸运的是java提供的大部分的容器类都实现了cloneable接口。所以实现深拷贝并不是特别困难。
ps：深拷贝与浅拷贝问题中，会发生深拷贝的有java中的8中基本类型以及他们的封装类型，另外还有string类型。其余的都是浅拷贝。