原型模式

1、概念

原型模式一种创建型设计模式，允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，根本无需知道任何如何创建的细节。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。

2、模式结构

• 抽象原型(Prototype)角色：是一个抽象角色，此角色给出所有的具体原型类所需的接口
• 具体原型（Concrete Prototype）角色：被复制的对象，此角色需要实现抽象的原型角色所要求的接口

3、使用场景

• 创建新对象成本较大，新对象可以通过复制已有对象来获得，如果相似对象，则可以对其成员变量稍作修改
• 系统要保存对象的状态，而对象的状态很小
• 避免使用分层次的工厂类来创建分层次的对象，并且类的实例对象只有一个或很少的组合状态

4、优缺点

优点：

• 将产品的创建过程封装起来，客户端不需要了解产品的具体创建流程
• 提高效率，简化对象的创建过程
• 可以使用深克隆的方式保存对象的状态

缺点：

• 每一个类必须都有一个clone方法
• 如果类组成复杂，实现深度复制比较困难

5、实例

public abstract class Shape implements Cloneable {

    private String type;

    abstract void draw();

    public String getType() {
        return type;
    }

    public void setType(String type) {
        this.type = type;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Object clone = null;
        try {
            clone = super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return clone;
    }
}

public class Rectangle extends Shape {

    private String name = "Rectangle";

    public Rectangle() {
        setType(name);
    }

    @Override
    void draw() {
        // 画图逻辑
    }
}

public class Square extends Shape {

    private String name = "Square";

    public Square() {
        setType(name);
    }

    @Override
    void draw() {
        // 画图逻辑
    }
}

public class Client {
    private HashMap<String, Shape> showcase = new HashMap<>();

    public void register(String name, Shape shape) {
        showcase.put(name, shape);
    }

    public Shape create(String name) {
        Shape shape = showcase.get(name);
        try {
            return (Shape) shape.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}