1.原型（Prototype）

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原型（Prototype）:工业生产中通常是指在量产之前研发出的概念实现，如果可行性满足即可参照原型进行量产。

原型模式，实际上是从原型实例复制克隆出新实例，而绝不是从类去实例化.

栗子-敌机类

 1 public class EnemyPlane {
 2    private int x;//敌机横坐标
 3    private int y = 0;//敌机纵坐标
 4
 5    public EnemyPlane(int x) {//构造器
 6        this.x = x;
 7    }
 8
 9    public int getX() {
10        return x;
11    }
12
13    public int getY() {
14        return y;
15    }
16
17    public void fly(){//让敌机飞
18        y++;//每调用一次，敌机飞行时纵坐标＋1
19    }
20}

实例化50架敌机

 1public class Client {
 2    public static void main(String[] args) {
 3        List<EnemyPlane> enemyPlanes = new ArrayList<EnemyPlane>();
 4
 5        for (int i = 0; i < 50; i++) {
 6            //此处随机位置产生敌机
 7            EnemyPlane ep = new EnemyPlane(new Random().nextInt(200));
 8            enemyPlanes.add(ep);
 9        }
10
11    }
12}

代码第7行，每个迭代都实例化new出一个对象存在性能问题.构造方法会被调用50次，cpu被极大浪费了，内存被极大浪费了，尤其对于游戏来说性能瓶颈绝对是大忌，这会造成用户体验问题，玩游戏会卡帧。

什么时候去new？游戏场景初始化就new敌机（如以上代码）？这关会出现500个敌机那我们一次都new出来吧？浪费内存！那我们实时的去new，每到一个地方才new出来一个！浪费CPU！如果敌机线程过多造成CPU资源耗尽，每出一个敌机游戏会卡一下，试想一下这种极端情况下，游戏对象实例很多的话就是在作死。

解决方案：原型模式Prototype，把上面的敌机类改造一下，让它支持原型拷贝。

 1public class EnemyPlane implements Cloneable{//此处实现克隆接口
 2    private int x;//敌机横坐标
 3    private int y = 0;//敌机纵坐标
 4
 5    public EnemyPlane(int x) {//构造器
 6        this.x = x;
 7    }
 8
 9    public int getX() {
10        return x;
11    }
12
13    public int getY() {
14        return y;
15    }
16
17    public void fly(){//让敌机飞
18        y++;//每调用一次，敌机飞行时纵坐标＋1
19    }
20
21    //此处开放setX，为了让克隆后的实例重新修改x坐标
22    public void setX(int x) {
23        this.x = x;
24    }
25
26    //为了保证飞机飞行的连贯性
27    //这里我们关闭setY方法，不支持随意更改Y纵坐标
28//    public void setY(int y) {
29//        this.y = y;
30//    }
31
32    //重写克隆方法
33    @Override
34    public EnemyPlane clone() throws CloneNotSupportedException {
35        return (EnemyPlane)super.clone();
36    }
37}

第21行开始的修改，setX()方法为了保证克隆飞机的个性化，因为它们出现的位置是不同的。第34行的克隆方法重写我们调用了父类Object的克隆方法，这里JVM会进行内存操作直接拷贝原始数据流，简单粗暴，不会有其他更多的复杂操作（类加载，实例化，初始化等等），速度远远快于实例化操作。OK，我们看怎么克隆这些敌机，做一个造飞机的工厂吧。

 1public class EnemyPlaneFactory {
 2    //此处用痴汉模式造一个敌机原型
 3    private static EnemyPlane protoType = new EnemyPlane(200);
 4
 5    //获取敌机克隆实例
 6    public static EnemyPlane getInstance(int x){
 7        EnemyPlane clone = protoType.clone();//复制原型机
 8        clone.setX(x);//重新设置克隆机的x坐标
 9        return clone;
10    }
11}

调用EnemyPlaneFactory.getInstance(int x)并声明x坐标位置，一架敌机很快地就做好了，并且我们保证是在敌机出现的时候再去克隆，确保不要一开局就全部克隆出来，如此一来，既保证了实时性节省了内存空间，又保证了敌机实例化的速度，游戏绝不会卡帧！

浅拷贝和深拷贝
浅拷贝是拷贝原始类型的指，比如坐标x, y的指会被拷贝到克隆对象中，对于对象bullet也会被拷贝，但是请注意拷贝的只是地址而已。

原型模式的优缺点

优点
Java 自带的原型模式基于内存二进制流的复制，在性能上比直接 new 一个对象更加优良。
可以使用深克隆方式保存对象的状态，使用原型模式将对象复制一份，并将其状态保存起来，简化了创建对象的过程，以便在需要的时候使用（例如恢复到历史某一状态），可辅助实现撤销操作。

缺点
需要为每一个类都配置一个 clone 方法
clone 方法位于类的内部，当对已有类进行改造的时候，需要修改代码，违背了开闭原则。
当实现深克隆时，需要编写较为复杂的代码，而且当对象之间存在多重嵌套引用时，为了实现深克隆，每一层对象对应的类都必须支持深克隆，实现起来会比较麻烦。因此，深克隆、浅克隆需要运用得当。