开局一张图，剩下全靠写...
设计模式文章集合：http://aphysia.cn/categories/designpattern
前言
接触过 Spring 或者 Springboot 的同学或许都了解, Bean 默认是单例的，也就是全局共用同一个对象，不会因为请求不同，使用不同的对象，这里我们不会讨论单例，前面已经讨论过单例模式的好处以及各种实现，有兴趣可以了解一下：http://aphysia.cn/archives/designpattern1。除了单例以外，Spring还可以设置其他的作用域，也就是scope="prototype",这就是原型模式，每次来一个请求，都会新创建一个对象，这个对象就是按照原型实例创建的。
原型模式的定义
原型模式，也是创建型模式的一种，是指用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象，简单来说，就是拷贝。一般适用于：
实例比较复杂，完全创建成本高，直接复制比较简单
构造函数比较复杂，创建可能产生很多不必要的对象
优点：
原型模式的实现方式
一般来说，原型模式就是用来复制对象的，那么复制对象必须有原型类，也就是Prototype,Prototype需要实现Cloneable接口，实现这个接口才能被拷贝，再重写clone()方法，还可以根据不同的类型来快速获取原型对象。
我们先定义一个原型类Fruit：
public abstract class Fruit implements Cloneable{ String name; float price;
public String getName() { return name; }
public void setName(String name) { this.name = name; }
public float getPrice() { return price; }
public void setPrice(float price) { this.price = price; }
public Object clone() { Object clone = null; try { clone = super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { e.printStackTrace(); } return clone; }
@Override public String toString() { return "Fruit{" + "name='" + name + '\'' + ", price=" + price + '}'; }}
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以及拓展了Fruit类的实体类Apple,Pear,Watermelon:
public class Apple extends Fruit{ public Apple(float price){ name = "苹果"; this.price = price; }}
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public class Pear extends Fruit{ public Pear(float price){ name = "雪梨"; this.price = price; }}
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public class Watermelon extends Fruit{ public Watermelon(float price){ name = "西瓜"; this.price = price; }}
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创建一个获取不同水果类的缓存类，每次取的时候，根据不同的类型，取出来，拷贝一次返回即可：
public class FruitCache { private static ConcurrentHashMap<String,Fruit> fruitMap = new ConcurrentHashMap<String,Fruit>(); static { Apple apple = new Apple(10); fruitMap.put(apple.getName(),apple);
Pear pear = new Pear(8); fruitMap.put(pear.getName(),pear);
Watermelon watermelon = new Watermelon(5); fruitMap.put(watermelon.getName(),watermelon); }
public static Fruit getFruit(String name){ Fruit fruit = fruitMap.get(name); return (Fruit)fruit.clone(); }}
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测试一下，分别获取不同的水果，以及对比两次获取同一种类型，可以发现，两次获取的同一种类型，不是同一个对象：
public class Test { public static void main(String[] args) { Fruit apple = FruitCache.getFruit("苹果"); System.out.println(apple);
Fruit pear = FruitCache.getFruit("雪梨"); System.out.println(pear);
Fruit watermelon = FruitCache.getFruit("西瓜"); System.out.println(watermelon);
Fruit apple1 = FruitCache.getFruit("苹果"); System.out.println("是否为同一个对象" + apple.equals(apple1)); }}
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结果如下：
Fruit{name='苹果', price=10.0}Fruit{name='雪梨', price=8.0}Fruit{name='西瓜', price=5.0}false
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再测试一下，我们看看里面的name属性是不是同一个对象：
public class Test { public static void main(String[] args) { Fruit apple = FruitCache.getFruit("苹果"); System.out.println(apple);
Fruit apple1 = FruitCache.getFruit("苹果"); System.out.println(apple1); System.out.println("是否为同一个对象：" + apple.equals(apple1)); System.out.println("是否为同一个字符串对象：" + apple.name.equals(apple1.name)); }}
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结果如下，里面的字符串确实还是用的是同一个对象：
Fruit{name='苹果', price=10.0}Fruit{name='苹果', price=10.0}是否为同一个对象：false是否为同一个字符串对象：true
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这是为什么呢？因为上面使用的 clone()是浅拷贝！！！不过有一点，字符串在 Java 里面是不可变的，如果发生修改，也不会修改原来的字符串，由于这个属性的存在，类似于深拷贝。如果属性是其他自定义对象，那就得注意了，浅拷贝不会真的拷贝该对象，只会拷贝一份引用。
这里不得不介绍一下浅拷贝与深拷贝的区别：
如果我们使用Fruit apple = apple1，这样只是拷贝了对象的引用，其实本质上还是同一个对象，上面的情况虽然对象是不同的，但是Apple属性的拷贝还属于同一个引用,地址还是一样的，它们共享了原来的属性对象name。
**那如何进行深拷贝呢？**一般有以下方案：
序列化实现深拷贝
序列化实现代码如下：
创建一个Student类和School类：
import java.io.Serializable;
public class Student implements Serializable { String name;
School school;
public Student(String name, School school) { this.name = name; this.school = school; }}
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import java.io.Serializable;
public class School implements Serializable { String name;
public School(String name) { this.name = name; }}
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序列化拷贝的类：
import java.io.ByteArrayInputStream;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.ObjectInputStream;import java.io.ObjectOutputStream;import java.io.Serializable;
public class CloneUtil { public static <T extends Serializable> T clone(T obj) { T result = null; try { ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(byteArrayOutputStream); objectOutputStream.writeObject(obj); objectOutputStream.close();
ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(byteArrayOutputStream.toByteArray()); ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(byteArrayInputStream); // 返回生成的新对象 result = (T) objectInputStream.readObject(); objectInputStream.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return result; }}
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测试类：
public class Test { public static void main(String[] args) { School school = new School("东方小学"); Student student =new Student("小明",school);
Student student1= CloneUtil.clone(student); System.out.println(student.equals(student1)); System.out.println(student.school.equals(student1.school)); }}
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上面的结果均是false，说明确实不是同一个对象，发生了深拷贝。
clone 实现深拷贝
前面的Student和School都实现Cloneable接口，然后重写clone()方法：
public class Student implements Cloneable { String name;
School school;
public Student(String name, School school) { this.name = name; this.school = school; }
@Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { Student student = (Student) super.clone(); student.school = (School) school.clone(); return student; }}
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public class School implements Cloneable { String name;
public School(String name) { this.name = name; }
@Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); }}
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测试类：
public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception{ School school = new School("东方小学"); Student student =new Student("小明",school);
Student student1= (Student) student.clone(); System.out.println(student.equals(student1)); System.out.println(student.school.equals(student1.school)); }}
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测试结果一样，同样都是false，也是发生了深拷贝。
总结
原型模式适用于创建对象需要很多步骤或者资源的场景，而不同的对象之间，只有一部分属性是需要定制化的，其他都是相同的，一般来说，原型模式不会单独存在，会和其他的模式一起使用。值得注意的是，拷贝分为浅拷贝和深拷贝，浅拷贝如果发生数据修改，不同对象的数据都会被修改，因为他们共享了元数据。
【作者简介】：
秦怀，公众号【秦怀杂货店】作者，技术之路不在一时，山高水长，纵使缓慢，驰而不息。个人写作方向：Java源码解析，JDBC，Mybatis，Spring，redis，分布式，剑指Offer，LeetCode等，认真写好每一篇文章，不喜欢标题党，不喜欢花里胡哨，大多写系列文章，不能保证我写的都完全正确，但是我保证所写的均经过实践或者查找资料。遗漏或者错误之处，还望指正。
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