创建型设计模式-原型设计模式
概念
介绍
原型模式是一个创建型的模式。原型二字表明了该模式应该有一个样板实例，用户从这个样板对象中复制一个内部属性一致的对象，这个过程也就是我们称的“克隆”。被复制的实例就是我们所称的“原型”，这个原型是可定制的。原型模式多用于创建复杂的或者构造耗时的实例，因为这种情况下，复制一个已经存在的实例可使程序运行更高效。
定义
用原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这些原型创建新的对象
使用场景
（1）类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等，通过原型拷贝避免这些消耗。
（2）通过new产生的一个对象需要非常繁琐的数据准备或者权限，这时可以使用原型模式。
（3）一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用，即保护性拷贝。
原型模式UML类图（通用）
UML图
原型模式主要用于对象的复制，它的核心是就是类图中的原型类Prototype。Prototype类需要具备以下两个条件：
（1）在ios类中就是实现NSCopying协议，
（2）重写NSObject类中- (instancetype)copyWithZone:(NSZone*)zone方法
深拷贝和浅拷贝
深拷贝和浅拷贝
左边的图是浅拷贝，右边的图是深拷贝
1浅拷贝可以看出来是拷贝的一个对象的地址，两个对象的地址是一样的
2深拷贝是新生成一个对象，两个对象的地址不一样
1.假如我们用浅拷贝copy了一个对象A,生成一个对象B，要是对这个对象B做了修改，那么这个对象A也会发生变化，同理，修改对象A,对象B也就发生了响应的变化。因此，浅拷贝一般复制的是不可变对象，例如NSString ，NSArray,NSDictionary等
2.而深拷贝是copy的是两个对象，没有任何联系了，所以可以A和B 对象随便修改，都不会影响。
简单demo
浅拷贝
#import@interface Book : NSObject@property (nonatomic,strong) NSString * name;
@property (nonatomic,strong) NSString * auther;
-(void)print;
@end
#import "Book.h"
@implementation Book
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
return self;
}
-(void)print{
NSLog(@"start");
NSLog(@"deep 书的名：%@ 书的作者： %@",self.name,self.auther);
NSLog(@"end");
}
@end
浅拷贝调用
-(void)shallowcopy{
Book * book = [Book new];
book.name = @"oc";
book.auther =@"温杰";
[book print];
Book* book2 = [book copy];
[book2 print];
book2.name = @"swift";
[book2 print];
[book print];
}
打印结果
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2018-04-02 15:04:53.559710+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] deep 书的名：oc 书的作者： 刘艳
2018-04-02 15:04:53.560045+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] end
2018-04-02 15:04:53.560976+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] start
2018-04-02 15:04:53.561323+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] deep 书的名：oc 书的作者： 刘艳
2018-04-02 15:04:53.561810+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] end
2018-04-02 15:04:53.562286+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] start
2018-04-02 15:04:53.562417+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] deep 书的名：swift 书的作者： 刘艳
2018-04-02 15:04:53.562833+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] end
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2018-04-02 15:04:53.563797+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] deep 书的名：swift 书的作者： 刘艳
2018-04-02 15:04:53.564015+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] end
从浅拷贝这里能看出来，假设我们更改了book2 ，book 的相关属性也发生变化了。
深copy
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface BookDeep : NSObject@property (nonatomic,strong) NSString * name;
@property (nonatomic,strong) NSString * auther;
-(void)print;
@end
#import "BookDeep.h"
@implementation BookDeep
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
BookDeep * deep=[[BookDeep allocWithZone:zone]init];
deep.name=self.name;
deep.auther = self.auther;
return deep;
}
-(void)print{
NSLog(@"start");
NSLog(@"书的名：%@ 书的作者： %@",self.name,self.auther);
NSLog(@"end");
}
@end
深拷贝调用
-(void)deepCopy{
BookDeep * book = [BookDeep new];
book.name = @"oc";
book.auther =@"刘艳";
[book print];
BookDeep* book2 = [book copy];
[book2 print];
book2.name = @"swift";
[book2 print];
[book print];
}
打印结果
2018-04-02 15:04:53.564353+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] start
2018-04-02 15:04:53.564496+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] 书的名：oc 书的作者： 刘艳
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2018-04-02 15:04:53.564826+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] 书的名：oc 书的作者： 刘艳
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2018-04-02 15:04:53.565508+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] start
2018-04-02 15:04:53.566199+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] 书的名：swift 书的作者： 刘艳
2018-04-02 15:04:53.566480+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] end
2018-04-02 15:04:53.566786+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] start
2018-04-02 15:04:53.567067+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] 书的名：oc 书的作者： 刘艳
2018-04-02 15:04:53.567514+0800 原型模式-创建型模式[92993:4976971] end
更改book2 ,book1 不会产生任何影响
总结
优点
（1）原型模式是在内存中二进制流的拷贝，要比直接new一个对象性能好很多，特别是要在一个循环体内产生大量对象时，原型模式可能更好的体现其优点。（ios 其实并没有这一点）
（2）还有一个重要的用途就是保护性拷贝，也就是对某个对象对外可能是只读的，为了防止外部对这个只读对象的修改，通常可以通过返回一个对象拷贝的形式实现只读的限制。（这个用途很重要）
缺点
（1）这既是它的优点也是缺点，直接在内存中拷贝，构造函数是不会执行的，在实际开发中应该注意这个潜在问题。优点是减少了约束，缺点也是减少了约束，需要大家在实际应用时考虑。
（2）通过实现NSCopying协议的原型模式在调用copy函数构造实例时并不一定比通过new操作速度快。
使用注意
在ios 中，我们有NSCopying 和NSMutableCopying 协议，最好规范使用
NSCopying 使用在我们那些不可变的对象上。（浅拷贝）
NSMutableCopying 使用在那些我们可以改变的对象上。（深拷贝）
上面的例子写的不是很规范，请参考博客的兄弟注意。
下面贴段规范代码
浅拷贝
#import<Foundation/Foundation.h>
@interface BookShallowCopy : NSObject@property (nonatomic,strong,readonly) NSString * name;
@property (nonatomic,strong,readonly) NSString * auther;
- (instancetype)initWithBookName:(NSString *)name author:(NSString *)author;
-(void)print;
@end
#import "BookShallowCopy.h"
@interface BookShallowCopy()
@property (nonatomic,strong,readwrite) NSString * name;
@property (nonatomic,strong,readwrite) NSString * auther;
@end
@implementation BookShallowCopy
- (instancetype)initWithBookName:(NSString *)name author:(NSString *)author
{
self = [super init];
if (self) {
self.name = name;
self.auther =author;
}
return self;
}
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
return self;
}
-(void)print{
NSLog(@"start");
NSLog(@"书的名：%@ 书的作者： %@",self.name,self.auther);
NSLog(@"end");
}
@end
//规范的浅拷贝
-(void)shallowCopyModel{
BookShallowCopy * shallowCopy=[[BookShallowCopy alloc]initWithBookName:@"oc" author:@"刘艳"];
[shallowCopy print];
///用的是copy 而不是mutablecopy
BookShallowCopy * shallowCopy1=[shallowCopy copy];
[shallowCopy1 print];
///不可以修改shallowCopy 的任何属性
// shallowCopy1.name= @"swift";
[shallowCopy print];
}
深拷贝
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface BookDeep : NSObject@property (nonatomic,strong) NSString * name;
@property (nonatomic,strong) NSString * auther;
-(void)print;
@end
#import "BookDeep.h"
@implementation BookDeep
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
BookDeep * deep=[[BookDeep allocWithZone:zone]init];
deep.name=self.name;
deep.auther = self.auther;
return deep;
}
-(void)print{
NSLog(@"start");
NSLog(@"书的名：%@ 书的作者： %@",self.name,self.auther);
NSLog(@"end");
}
@end
-(void)deepCopyModel{
BookDeepCopy * shallowCopy=[[BookDeepCopy alloc]initWithBookName:@"oc" author:@"刘艳"];
[shallowCopy print];
///用的是mutableCopy 而不是copy 可以改变对象
BookDeepCopy * shallowCopy1=[shallowCopy mutableCopy];
[shallowCopy1 print];
///随便修改，但是不会影响到shallowCopy 对象
shallowCopy1.name= @"swift";
[shallowCopy1 print];
[shallowCopy print];
}
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参考博客
