【设计模式】6.原型

定义

原型(prototype)模式使用原型对象指定要创建对象的类型，通过克隆原型对象来创建新对象

解决的问题

克隆接口对象时不知道对象的真实类型，因此由对象提供一个克隆自身的方法

实现

原型接口Prototype有一个克隆自身的方法：

public interface Prototype {
    Prototype clone();
}

具体实现类负责创建对象和字段拷贝：

public class ConcretePrototype1 implements Prototype {
    private int x;

    public ConcretePrototype1(int x) {
        this.x = x;
    }

    @Override
    public Prototype clone() {
        return new ConcretePrototype1(x);
    }

}

public class ConcretePrototype2 implements Prototype {
    private String s;

    public ConcretePrototype2(String s) {
        this.s = s;
    }

    @Override
    public Prototype clone() {
        return new ConcretePrototype2(s);
    }

}

客户端通过调用clone()方法即可克隆原型对象，而不需要知道对象的真实类型：

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        Prototype prototype = new ConcretePrototype1(123);
        Prototype clone = clone(prototype);
        // do something with clone
    }

    public static Prototype clone(Prototype prototype) {
        return prototype.clone();
    }

}

UML类图

优点

• 对客户端隐藏具体实现类，减少了客户端对具体实现类的依赖
• 可以在运行时动态改变具体实现类

缺点

深拷贝比较困难，每个实现类都必须实现克隆操作，当实现类包含引用类型的成员时克隆操作会比较麻烦

应用场景

• 系统只面向接口编程，在需要新对象时可以通过克隆原型对象得到
• 需要实例化的具体类型是在运行时动态指定的