1. 设计模式之原型模式：自己实现自己的对象拷贝逻辑

1.1. 介绍

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之一。通过已有的一个原型对象，快速生成与原型对象相同的实例。

1.2. 优缺点及建议

优点

1. 性能高效：通过复制现有对象避免重复初始化，适合创建成本高的对象（如数据库连接、复杂计算实例）。
2. 动态配置灵活：基于模板对象快速生成变体，仅需修改差异属性（如游戏中的敌人类型、配置模板）。
3. 减少子类依赖：通过克隆替代继承，避免工厂子类膨胀（如不同风格的UI组件）。
4. 隐藏构造细节：客户端无需知道对象的具体构造逻辑，直接调用clone()即可。

缺点

1. 深拷贝实现复杂：需手动处理引用类型字段的复制，否则浅拷贝会导致对象共享（如修改克隆对象的List会影响原对象）。
2. 破坏封装性：如果实现Cloneable接口并重写clone()方法（Java中clone()是protected，违反面向对象设计原则）。
3. 循环引用问题：若对象存在相互引用（如A→B→A），深拷贝需额外处理（如序列化或深度遍历）。
4. 不适合简单对象：若对象构造成本低，直接new比克隆更直观（如Point(x, y)）。

使用建议

1. 资源密集型对象：如线程池、数据库连接、大型游戏角色（初始化耗时长时优先使用克隆）。
2. 动态配置场景：基于模板对象生成变体（如用户权限配置、文档模板）。
3. 避免工厂类爆炸：当对象变体过多时，用克隆替代工厂子类（如不同风格的按钮、图标）。
4. 替代方案考虑：
   • 若深拷贝太复杂，可用 复制构造器（new User(originalUser)）或 静态工厂方法（User.copy(original)）。
   • 对于不可变对象（如String），直接共享实例即可，无需克隆。

不推荐场景

• 简单POJO（如User仅有id和name字段）。
• 高频创建的小对象（克隆的轻微开销可能成为瓶颈）。
• 不可变对象（如枚举、Integer）。

1.3. 实现及相关代码

假设有一个对象需要生成一个数据完全一样，但是是新的对象。

1.3.1. 没使用设计模式方式

接口及数据对象

public static class  Component {
    private String name;

    public Component(String name) {
        super();
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Component [name=" + name + "]";
    }
}

public static class Product {
    private String name;
    private Component component;

    public Product(String name, Component component) {
        super();
        this.name = name;
        this.component = component;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Component getComponent() {
        return component;
    }
    public void setComponent(Component component) {
        this.component = component;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Product [name=" + name + ", component=" + component + "]";
    }
}

调用方法

public static void main(String[] args) {
    Product product = new Product("测试产品", new Component("测试组件"));
    // 手动来拷贝
    Product copyProduct = new Product(product.getName(), product.getComponent());
    System.out.println(copyProduct);
}

可能会遇到的问题

代码的拷贝逻辑，是每个要拷贝的调用方自己来实现的，对象复杂的话，复杂逻辑很多，造成逻辑代码复杂。

相同的拷贝逻辑会分散在很多不同的地方，如果拷贝逻辑改变了，多个调用的地方都要修改代码，可维护性、可扩展性，很差。

1.3.2. 使用设计模式方式

使用原型模式，在类里实现一个clone()方法，自己拷贝自己。很多地方要克隆这个对象，不要自己维护克隆的逻辑，即使克隆逻辑修改了，只要在clone()方法里面修改即可。

拷贝的时候，注意两个概念，浅拷贝、深拷贝。

接口及数据对象

public static class  Component {
    private String name;

    public Component(String name) {
        super();
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Component [name=" + name + "]";
    }

    @Override
    protected Component clone() {
        return new Component(getName());
    }
}

public static class Product {
    private String name;
    private Component component;

    public Product(String name, Component component) {
        super();
        this.name = name;
        this.component = component;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Component getComponent() {
        return component;
    }
    public void setComponent(Component component) {
        this.component = component;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Product [name=" + name + ", component=" + component + "]";
    }

    @Override
    protected Product clone() {
        // 浅拷贝，仅仅简单的对当前所有的变量进行一个拷贝
//        return new Product(getName(), getComponent());

        // 深拷贝，递归对自己引用的对象也进行拷贝
        return new Product(getName(), getComponent().clone());
    }
}

调用方法

public static void main(String[] args) {
    Product product = new Product("测试产品", new Component("测试组件"));
    // 很多地方要克隆这个对象，不要自己维护克隆的逻辑，即使克隆逻辑修改了，只要在clone()方法里面修改
    Product copyProduct = product.clone();
    System.out.println(copyProduct);
}