Паттерн "Прототип" (Prototype) в Java — копирование вместо создания с нуля

ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВ

Разработчику Архитектору

Обзор паттерна — в порождающих паттернах. Здесь — практический Prototype на Java для объектов с дорогой инициализацией.

Загрузка редактора схем…

---

Задача паттерна

Prototype позволяет создавать новый объект копированием существующего, без повторной полной инициализации.

Подходит, когда:

• конструктор тяжелый (загрузка шаблонов, конфигов, внешних ресурсов);
• объекты отличаются только состоянием;
• нужно быстро тиражировать заготовки.

---

Пример — прототип отчета

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

abstract class Report implements Cloneable {
    protected String template;
    protected DatabaseConnection dbConnection;
    protected Map<String, Object> settings;

    protected Report() {
        this.dbConnection = new DatabaseConnection();
        this.settings = loadDefaultSettings();
    }

    protected Map<String, Object> loadDefaultSettings() {
        Map<String, Object> defaults = new HashMap<>();
        defaults.put("period", "Q1");
        defaults.put("format", "pdf");
        return defaults;
    }

    @Override
    public Report clone() {
        try {
            Report cloned = (Report) super.clone();
            cloned.settings = new HashMap<>(this.settings);
            return cloned;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new IllegalStateException(e);
        }
    }

    abstract void generate();
}

class SalesReport extends Report {
    @Override
    void generate() {
        System.out.println("Генерация отчета по продажам");
    }
}

final class DatabaseConnection {
}

Report prototype = new SalesReport();

Report report1 = prototype.clone();
Report report2 = prototype.clone();
report2.settings.put("period", "Q2");

---

Shallow copy и Deep copy

Тип копии	Что копируется
Shallow	Примитивы и ссылки (вложенные объекты общие)
Deep	Новые экземпляры вложенных изменяемых объектов

В примере выше settings копируется глубоко относительно Map, чтобы изменения в одном отчете не влияли на другие.

---

Альтернативы clone()

• copy constructor: new Report(existing)
• статический метод: Report.copy(existing)
• сериализация (реже, обычно дороже по CPU)

Во многих командах Java предпочитают явные copy-constructor методы, потому что Cloneable и clone() исторически считаются не самым удобным API.

---

См. также

• Порождающие паттерны — Прототип
• Builder в Java
• Factory Method в Java