问题：
在某些情况下，需要创建对象的副本，但复制一个对象的成本可能很高，或者希望避免与对象的具体类耦合。例如，当创建对象的过程较为复杂，或者对象包含大量共享的状态时，使用常规的创建方法可能会导致性能下降。
解决方案：
原型模式的解决方案是通过复制现有对象来创建新对象，而不是从头开始构建。这允许我们以更高效的方式创建新对象，同时避免了与对象类的直接耦合。核心概念是在原型对象的基础上进行克隆，使得新对象具有与原型相同的初始状态。
原型模式结构
原型模式包含如下角色：
接口类图如下：
原型模式实现
原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆。
浅克隆：在浅克隆中，如果原型对象的成员变量是值类型（八大基本类型，byte,short,int,long,char,,float,）.那么就直接复制，如果是复杂的类型，（如枚举、对象）就只复制对应的内存地址。
深克隆：就是什么都是单独的！全部复制，然后各自独立，修改克隆对象对于原型对象没有任何影响，对于深克隆具体克隆多深取决于业务需求和类结构设计
Java中的类中提供了clone()方法来实现浅克隆。接口是上面的类图中的抽象原型类，而实现了接口的子实现类就是具体的原型类。代码如下：
（具体的原型类）：
public class Realizetype implements Cloneable {public Realizetype() {System.out.println("具体的原型对象创建完成！");}@Overrideprotected Realizetype clone() throws CloneNotSupportedException {System.out.println("具体原型复制成功！");return (Realizetype) super.clone();}}
（测试访问类）：
public class PrototypeTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Realizetype r1 = new Realizetype();Realizetype r2 = r1.clone();System.out.println("对象r1和r2是同一个对象？" + (r1 == r2));}}
输出结果是false，表明这个r1和r2不是同一个对象原型模式，并且只有在r1创建时的构造方法执行了一次，调用clone方法时并不会触发构造方法，而是触发实现的clone方法。
原型模式案例
用原型模式生成“三好学生”奖状
同一学校的“三好学生”奖状除了获奖人姓名不同，其他都相同，可以使用原型模式复制多个“三好学生”奖状出来，然后在修改奖状上的名字即可。
类图如下：
代码如下：
//奖状类public class Citation implements Cloneable {private String name;public void setName(String name) {this.name = name;}public String getName() {return (this.name);}public void show() {System.out.println(name + "同学：在2020学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！");}@Overridepublic Citation clone() throws CloneNotSupportedException {return (Citation) super.clone();}}//测试访问类public class CitationTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Citation c1 = new Citation();c1.setName("张三");//复制奖状Citation c2 = c1.clone();//将奖状的名字修改李四c2.setName("李四");c1.show();c2.show();}}
我们会发现，在调用c1.show();打印的学生是张三，调用c2.show();打印的学生是李四，成功实现了克隆后属性的修改。
原型模式应用场景原型模式扩展（深克隆）
将上面的“三好学生”奖状的案例中类的name属性修改为类型的属性。代码如下：
//奖状类public class Citation implements Cloneable {private Student stu;public Student getStu() {return stu;}public void setStu(Student stu) {this.stu = stu;}void show() {System.out.println(stu.getName() + "同学：在2020学年第一学期中表现优秀，被评为三好学生。特发此状！");}@Overridepublic Citation clone() throws CloneNotSupportedException {return (Citation) super.clone();}}//学生类public class Student {private String name;private String address;public Student(String name, String address) {this.name = name;this.address = address;}public Student() {}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getAddress() {return address;}public void setAddress(String address) {this.address = address;}}//测试类public class CitationTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Citation c1 = new Citation();Student stu = new Student("张三", "西安");c1.setStu(stu);//复制奖状Citation c2 = c1.clone();//获取c2奖状所属学生对象Student stu1 = c2.getStu();stu1.setName("李四");//判断stu对象和stu1对象是否是同一个对象System.out.println("stu和stu1是同一个对象？" + (stu == stu1));c1.show();c2.show();}}
运行结果为：
从运行结果中，我们可以得知stu和stu1是同一个对象，也就是说，浅拷贝不会针对非基本类型进行拷贝，只会仍指向原有属性所指向的对象的内存地址。
说明：
stu对象和stu1对象是同一个对象，就会产生将stu1对象中name属性值改为“李四”，两个（奖状）对象中显示的都是李四。这就是浅克隆的效果，对具体原型类（）中的引用类型的属性进行引用的复制。这种情况需要使用深克隆，而进行深克隆需要使用对象流。代码如下：
public class CitationTest1 {public static void main(String[] args) throws Exception {Citation c1 = new Citation();Student stu = new Student("张三", "西安");c1.setStu(stu);//创建对象输出流对象ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("C:\Users\Think\Desktop\b.txt"));//将c1对象写出到文件中oos.writeObject(c1);oos.close();//创建对象出入流对象ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("C:\Users\Think\Desktop\b.txt"));//读取对象Citation c2 = (Citation) ois.readObject();//获取c2奖状所属学生对象Student stu1 = c2.getStu();stu1.setName("李四");//判断stu对象和stu1对象是否是同一个对象System.out.println("stu和stu1是同一个对象？" + (stu == stu1));c1.show();c2.show();}}
运行结果为：
通过上面的结果，我们可以看出原型模式，stu和stu1不是同一个对象，实现了深克隆。
欢迎扫码关注公众号并留言加微信群: