原型模式是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。
原型模式的结构与实现
原型模式最直接的行为是java提供的对象的clone方法。
1、模式的结构
原型模式主要分为以下三个类：
1.抽象原型类：原型类对象必须实现的接口
2.具体原型类：需要实现clone()方法，是可被复制的
3.访问类：通过原型类的clone()方法来获取新的对象
2、模式的实现
原型模式的克隆分为深克隆和浅克隆（浅克隆：仅仅克隆基本类型变量，而不克隆引用类型的变量；深克隆：既克隆基本类型变量，也克隆引用类型变量），原型类只要实现了cloneable接口就可以实现对象的浅克隆，这里cloneable就是指定的抽象原型类。
@Test
public void main() throws CloneNotSupportedException {
OriginStudentInfo student1 = new OriginStudentInfo(new HeadMaster("老谷"),"高678班");
OriginStudentInfo student2 = (OriginStudentInfo) student1.clone();
System.out.println("学生对象是否相同："+(student1==student2));
System.out.println("学生是否拥有同一个班主任对象："+(student1.headMaster==student2.headMaster));
System.out.println("学生所属班级是否同一个："+student1.classes.equals(student2.classes));
}
static class OriginStudentInfo implements Cloneable {
// 班主任，班级，姓名，年龄
public HeadMaster headMaster;
public String classes;
public String name;
public int age;
public OriginStudentInfo(HeadMaster headMaster, String classes) {
this.headMaster = headMaster;
this.classes = classes;
}
@NotNull
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
static class HeadMaster {
String name;
int age;
public HeadMaster(String name) {
this.name = name;
}
}
输出结果
----------------------------------------
学生对象是否相同：false
学生是否拥有同一个班主任对象：true
学生所属班级是否同一个：true
----------------------------------------
上面的代码新建了一个学生的原型类，这个类拥有共同的班级以及共同的班主任，其原型接口类是Cloneable，是浅拷贝，可以看到克隆过程中，学生原型类的克隆对象中，班主任是指向同一个类。
深克隆有两种方法，一种是通过在clone()方法中将所有属性进行clone()，另一种是序列化与反序列化，前者需要类中的属性都实现深克隆，后者虽然开销大，但是节省代码修改的时间，而且是非侵入式不需要修改代码即可实现。
原型模式的案例
原型模式通常适用于对象之间相同或者相似的时候，以及对象复制比创建更加简单的时候。
在上面设计的基础上，对班主任和学生类进行修改。
static class OriginStudentInfo implements Grade {
// 班主任，班级，姓名，年龄
public HeadMaster headMaster;
public String classes;
public String name;
public int age;
public OriginStudentInfo(HeadMaster headMaster, String classes) {
this.headMaster = headMaster;
this.classes = classes;
}
@NotNull
@Override
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
static class HeadMaster implements Grade {
// 年级，姓名，年龄
public String grade;
public String name;
public int age;
public HeadMaster(String grade) {
this.grade = grade;
}
@NotNull
@Override
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
interface Grade extends Cloneable {
@NotNull
Object clone() throws CloneNotSupportedException;
}
学生存在共同的部分是班主任以及所属班级，班主任的共同部分则是管理同一个年级。
static class GradeManager {
private static Map<String,Grade> gradeMap = new HashMap<>();
public GradeManager() {
gradeMap.put("Student",new OriginStudentInfo(new HeadMaster("高一"),"高678班"));
gradeMap.put("Teacher",new HeadMaster("高一"));
}
public Object getGradeStudent(String key) {
Grade grade = gradeMap.get(key);
try {
return grade.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
@Test
public void main() {
GradeManager gradeManager = new GradeManager();
OriginStudentInfo grade1 = (OriginStudentInfo) gradeManager.getGradeStudent("Student");
System.out.println("新来一个学生，他的班级是 ： "+grade1.classes);
HeadMaster grade2 = (HeadMaster) gradeManager.getGradeStudent("Teacher");
System.out.println("新来一个班主任，他的年级是 ： "+grade2.grade);
}
运行结果
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新来一个学生，他的班级是 ： 高678班
新来一个班主任，他的年级是 ： 高一
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嗯，这个例子不是特别形象，写着甚至稍稍有些别扭，下次看到好的，可以使用原型模式的例子，再来更新。
