Creational模式之Prototype模式

1.意图

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。

2.别名

无

3.动机

类似于linux命令中的cat fileA > fileB，实现文件的拷贝。

4.适用性

以下情况使用Prototype模式：

• 当一个系统应该独立于它的产品创建、构成和表示时，要使用Prototype;
• 当要实例化的类是在运行时刻指定时，例如，通过动态装载;
• 为了避免创建一个和产品类似层次平行的工厂类层次时；
• 当一个类的实例只能有几个不同状态组合中的一种时。建立相应数目的原型并克隆他们可能比每次用合适的状态手工实例化该类更方便一些。

5.结构

原型模式虽然是创建型的模式，但是与工程模式没有关系，从名字即可看出，该模式的思想就是将一个对象作为原型，对其进行复制、克隆，产生一个和原对象类似的新对象。本小结会通过对象的复制，进行讲解。

6.代码示例

在Java中，复制对象是通过clone()实现的，先创建一个原型类：
实现代码：

public class Prototype implements Cloneable {

    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Prototype proto = (Prototype) super.clone();
        return proto;
    }
}

很简单，一个原型类，只需要实现Cloneable接口，覆写clone方法，此处clone方法可以改成任意的名称，因为Cloneable接口是个空接口，你可以任意定义实现类的方法名，如cloneA或者cloneB，因为此处的重点是super.clone()这句话，super.clone()调用的是Object的clone()方法，而在Object类中，clone()是native的，具体怎么实现，我会在另一篇文章中，关于解读Java中本地方法的调用，此处不再深究。在这儿，我将结合对象的浅复制和深复制来说一下，首先需要了解对象深、浅复制的概念：
浅复制：将一个对象复制后，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。
深复制：将一个对象复制后，不论是基本数据类型还有引用类型，都是重新创建的。简单来说，就是深复制进行了完全彻底的复制，而浅复制不彻底。
此处，写一个深浅复制的例子：

public class Prototype implements Cloneable, Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String string;

    private SerializableObject obj;

    /* 浅复制 */
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Prototype proto = (Prototype) super.clone();
        return proto;
    }

    /* 深复制 */
    public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {

        /* 写入当前对象的二进制流 */
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
        oos.writeObject(this);

        /* 读出二进制流产生的新对象 */
        ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
        return ois.readObject();
    }

    public String getString() {
        return string;
    }

    public void setString(String string) {
        this.string = string;
    }

    public SerializableObject getObj() {
        return obj;
    }

    public void setObj(SerializableObject obj) {
        this.obj = obj;
    }

}

class SerializableObject implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
}

要实现深复制，需要采用流的形式读入当前对象的二进制输入，再写出二进制数据对应的对象。。

7.相关模式

• Prototype和Abstract Factory模式在某种方面是相互竞争的。但是他们也可以一起使用。Abstract Factory可以存储一个被克隆的原型集合，并且返回产品对象。
• 大量使用Composite和Decorator模式的设计通常也可以从Prototype模式处获益。。

引用：

http://openhome.cc/Gossip/DesignPattern/DecoratorPattern.htm
http://item.jd.com/10057319.html
http://blog.csdn.net/zhangerqing/article/details/8239539