原型模式

原型模式（Prototype Pattern）是用于创建重复的对象，同时又能保证性能。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式是实现了一个原型接口，该接口用于创建当前对象的克隆。当直接创建对象的代价比较大时，则采用这种模式。

原型模式中有三个登场角色：

原型角色：定义用于复制现有实例来生成新实例的方法；

// 以贴主示例代码为例  
implements Cloneable   // 1.（抽象类或者接口）实现 java.lang.Cloneable 接口
public Shape clone();  // 2.定义复制现有实例来生成新实例的方法

具体原型角色：实现用于复制现有实例来生成新实例的方法

public Shape clone() {// 2.实现复制现有实例来生成新实例的方法（也可以由超类完成）
    Shape clone = null;
    try {
        clone = (Shape) clone();
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return clone;
}

使用者角色：维护一个注册表，并提供一个找出正确实例原型的方法。最后，提供一个获取新实例的方法，用来委托复制实例的方法生成新实例。

private static Hashtable<String, Shape> shapeMap = new Hashtable<String, Shape>();//维护一个注册表
    public static void loadCache() {
    Circle circle = new Circle();
    circle.setId("1");
    shapeMap.put(circle.getId(),circle);

    Square square = new Square();
    square.setId("2");
    shapeMap.put(square.getId(),square);

    Rectangle rectangle = new Rectangle();
    rectangle.setId("3");
    shapeMap.put(rectangle.getId(),rectangle);
}
public static Shape getShape(String shapeId) {//提供一个获取新实例的方法
    Shape cachedShape = shapeMap.get(shapeId);//提供一个找出正确实例原型的方法
    return (Shape) cachedShape.clone();//委托复制实例的方法生成新实例。
}

当我们创建一个类的实例的过程很复杂，并且我们需要创建多个这样类的实例时，如果我们用new操作符去创建这样的类实例，这未免会增加创建类的复杂度和耗费更多的内存空间，因为这样在内存中分配了多个一样的类实例对象，然后如果采用工厂模式来创建这样的系统的话，随着产品类的不断增加，导致子类的数量不断增多，反而增加了系统复杂程度，所以在这里使用工厂模式来封装类创建过程并不合适，然而原型模式可以很好地解决这个问题，因为每个类实例都是相同的，当我们需要多个相同的类实例时，没必要每次都使用new运算符去创建相同的类实例对象，此时我们一般思路就是想——只创建一个类实例对象，如果后面需要更多这样的实例，可以通过对原来对象拷贝一份来完成创建，这样在内存中不需要创建多个相同的类实例，从而减少内存的消耗和达到类实例的复用。 