定義

• 用原型實例指定創建對象的種類，並且通過複製這些原型創建新的對象。

類圖如下：

原型模式涉及3個角色。

• 客戶（Client）角色：該角色提出創建對象的請求。
• 抽象原型（Prototype）角色：該角色是一個抽象角色，通常由一個Java介面或抽象類實現，給出所有的具體原型類所需要的介面。
• 具體原型（Concrete Prototype）角色：該角色是被覆制的對象，必須實現抽象原型介面。

Java中內置了克隆機制，Object類具有一個clone()方法，能夠實現對象的克隆，使一個類支持克隆需要以下兩步。

•  實現Cloneable介面；
• 覆蓋Object的clone()方法，完成對象的克隆操作，通常只需要調用Object的clone方法即可。為了使外部能夠調用此類的clone()方法，可以將可訪問性修改為public。代碼如下。

 Prototype.java

public interface Prototype extends Cloneable {
    // 克隆方法
    Prototype clone();
}

    具體原型ConcretePrototype實現clone()方法，代碼如下。

ConcretePrototype.java

public class ConcretePrototype implements Prototype {
    @Override
    public Prototype clone() {
        try {
            return (Prototype) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

    客戶類Client的代碼如下：

Client.java

public class Client {
    public void operation(Prototype example) {
        // 得到example副本
        Prototype p = example.clone();
    }
}

優點

• 性能優良：原型模式是對記憶體二進位流的複製，要比直接new一個對象性能好，特別是在一個迴圈體內產生大量的對象時，原型模式可以更好地體現其優點。
• 逃避構造函數的約束：這既是優點也是缺點，直接在記憶體中複製，構造函數是不會執行的，因此減少了約束，需要在實際應用時進行權衡考慮。

使用場景

• 資源優化場景，類初始化需要消耗非常多的資源，這個資源包括數據、硬體資源等。
• 性能和安全要求的場景。通過new產生一個對象需要非常繁瑣的數據準備或訪問許可權，可以使用原型模式。
• 一個對象多個修改者的場景，一個對象需要提供給其他對象訪問，而且各個調用者可能都需要修改其值時，可以考慮使用原型模式複製多個對象供調用者使用。

    在實際項目中，原型模式很少單獨出現，一般是和工廠方法模式一起出現，通過clone方法創建一個對象，然後由工廠方法提供給調用者。

設計模式Java版.電子工業出版社 p₆₅