定义

  • 原型模式用于创建给定对象的副本（拷贝）——假设你有一个玩具，你想要制作更多完全一样的玩具（拷贝），可以使用原型模式来创建这些副本，而无需知道创建的细节。
  • 原型模式涉及到一个原型对象，它是一个已经存在的对象。当你想要创建一个新的对象时，只需要调用这个对象的 clone() 方法就可以使用这个原型对象来制作一个副本。这个副本将包含与原型对象相同的属性和方法。你可以随后对副本进行修改，而不会影响原型对象。
  • 原型模式的 clone 方法需要避免影响原型对象。

关键

  • 让类实现 clone() 方法，客户基于原型实例来调用 clone() 从而获得当前实例的克隆对象。
  • 原型模式有两种实现方法：[[深拷贝，浅拷贝]]。浅拷贝只会复制对象中基本数据类型数据和引
    用对象的内存地址，不会递归地复制引用对象，以及引用对象的引用对象……而深拷贝得到
    的是一份完完全全独立的对象。所以，深拷贝比起浅拷贝来说，更加耗时，更加耗内存空
    间。
  • 如果要拷贝的对象是不可变对象，浅拷贝共享不可变对象是没问题的，但对于可变对象来
    说，浅拷贝得到的对象和原始对象会共享部分数据，就有可能出现数据被修改的风险，也就
    变得复杂多了。除非像我们今天实战中举的那个例子，需要从数据库中加载 10 万条数据并
    构建散列表索引，操作非常耗时，比较推荐使用浅拷贝，否则，没有充分的理由，不要为了
    一点点的性能提升而使用浅拷贝。

结构

  • Prototype Pattern UML

原型模式与写时拷贝的思考

  • 原型模式的 clone() 方法涉及了对于不同的[[拷贝方式]]的权衡。让我想到了之前做 xv6 实验中实现 [[copy on write fork]] 的一些体会。子进程直接拷贝父进程的内存是很低效的，因为很可能刚拷贝的内存就被 exec 加载的新程序给覆盖了，白白做无用功。 [[lazy copy]] 就是一种结合浅拷贝和深拷贝的技术，在尽量好的性能上实现较小的内存占用。