原型模式

定义

原型模式(Prototype Pattern)是一种创建型模式,它通过复制(克隆)一个已有的原型实例来创建新对象,而不是通过 new 关键字重新实例化。

意图

当对象的创建成本较高,或希望基于一个已配置好的实例快速生成相似对象时,通过克隆原型避免重复的初始化开销。

结构

核心是声明一个克隆方法的原型接口(如 clone),具体原型类实现该方法完成自我复制。克隆分为浅拷贝与深拷贝:浅拷贝仅复制对象本身及引用地址,深拷贝则递归复制其引用的所有对象,二者的选择取决于对象内部是否包含可变的引用成员。

适用场景

• 对象初始化耗时耗资源,或需要避免与产品类层次平行的工厂类层次。
• 需要保存对象状态快照,或动态配置后批量复制。

优缺点

优点:可在运行时增删产品,简化对象创建,逃避构造约束。缺点:深拷贝实现复杂,尤其当对象存在循环引用时;每个类都需实现克隆方法。