原型模式的介绍

用一个已经创建的实例作为原型，通过复制该原型对象来创建一个和原型相同或相似的新对象。在这里，原型实例指定了要创建的对象的种类。用这种方式创建对象非常高效，根本无须知道对象创建的细节。

这种模式存在的应用场景在于，能够复制当前对象，实现对象数据的克隆。比如：如果一个对象的数据需要经过较高代价的数据库操作，采用原型模式能够较好的缓存当前对象，减少数据库的访问量。

原型模式UML类图

模式结构

原型模式包含如下角色：
Prototype：抽象原型类
ConcretePrototype：具体原型类
Client：客户类

举个栗子

在日本动漫《火影忍者》中鸣人有一个忍术叫影分身之术，使用查克拉制造出有实体的分身，它们可以和施术者一样行动战斗，具有独立于施术者本体的意识和一定的抗击打能力，解除后分身的记忆和经验会回到本体。

简言之，就是一个鸣人分身后变成了多个一模一样的鸣人，如同把一个鸣人复制出来了N个鸣人，其实这种场景就是我们所说的原型模式。

实例源码

MingRen 原型类

 public class MingRen implements Cloneable{
    public String name = "鸣人";
    public int age = 12;
    public String skill = "影分身之术";

    public MingRen() {
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MingRen{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", skill='" + skill + '\'' +
                '}';
    }
}

Client类

public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
    MingRen mingRen = new MingRen();
    MingRen mingRen2 = (MingRen)mingRen.clone();
    System.out.println(mingRen);
    System.out.println(mingRen2);
    System.out.println(mingRen == mingRen2);
}

程序的运行结果如下：

MingRen{name='鸣人', age=12, skill='影分身之术'}
MingRen{name='鸣人', age=12, skill='影分身之术'}
false

Process finished with exit code 0

由以上源码我们可以得知，核心就是类图中的原型类。原型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。默认是浅拷贝。

浅拷贝和深拷贝的说明，就不展开聊了，可参考下文了解。
点击了解 java对象的浅克隆和深克隆

原型模式的优缺点

优点：
1.快速创建复杂对象实例，同时也提高了效率。
2.不用重新初始化对象，而是动态获得对象运行时的状态。
3.如果原始对象发生变化（增加或减少字段）其它克隆对象也会发生相应变化，无需修改代码。

缺点：
1.必须实现Cloneable接口。
2.实现深克隆的时候可能需要比较复杂的代码。
3.需要为每一个类配备一个克隆方法，这对全新的类来说不是很难，但对已有的类进行改造时，需要修改其源代码，违背了 ocp 原则。

原型模式使用案例

1、Spring 中原型 bean 的创建，使用到了原型设计模式。

Tips：
原型模式也叫克隆模式！

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The end.