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原型模式

原型模式是一種創建型設計模式,它允許通過複製現有對象來生成新對象,而無需編寫從頭開始創建新對象的代碼。這種模式主要用於創建重複的對象,同時又能保證性能。在原型模式中,我們首先創建一個原型對象,然後通過複製該對象來創建新的實例。新的對象實例不需要知道任何創建的細節,只需要知道如何複製即可得到一個與原型一模一樣的新對象。這種方法比直接創建對象要快,因為在複製過程中不需要執行複雜的初始化操作。原型模式還可以減少代碼重複,因為我們可以通過複製現有的對象來避免多次編寫相同的創建代碼。

原型模式的實現可以通過繼承Cloneable接口並重寫clone方法來完成對象的淺克隆,如果需要深克隆,還需要實現Serializable接口,並通過序列化和反序列化的方式來實現。淺克隆是創建一個新對象,新對象的屬性和原來對象完全相同,對於非基本類型屬性,仍指向原有屬性所指向的對象的記憶體地址。深克隆是創建一個新對象,屬性中引用的其他對象也會被克隆,不再指向原有對象地址。

原型模式適用於以下情況:

當直接創建對象的代價比較大時,例如一個對象需要在一個高代價的資料庫操作之後被創建。我們可以快取該對象,在下一個請求時返回它的克隆,在需要的時候更新資料庫,以此來減少資料庫調用。

當一個系統的產品創建、構成和表示應該獨立於系統時。

當要實例化的類是在運行時刻指定時,例如,通過動態裝載。

當一個類的實例只能有幾個不同狀態組合中的一種時。建立相應數目的原型並克隆它們,可能比每次用合適的狀態手工實例化該類更方便一些。