1. 原型模式(Prototype)介绍

UML类图

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类需主要实现clone方法。

原型模式是一种比较简单的模式，也非常容易理解。在实际应用中，原型模式很少单独出现，经常与其他模式混用。

原型模式的优点及适用场景

• 使用原型模式创建对象比直接new一个对象在性能上要好的多，因为Object类的clone方法是一个本地方法，它直接操作内存中的二进制流，特别是复制大对象时，性能的差别非常明显。

• 使用原型模式的另一个好处是简化对象的创建，使得创建对象就像我们在编辑文档时的复制粘贴一样简单。

• 因为以上优点，所以在需要重复地创建相似对象时可以考虑使用原型模式。比如需要在一个循环体内创建对象，假如对象创建过程比较复杂或者循环次数很多的话，使用原型模式不但可以简化创建过程，而且可以使系统的整体性能提高很多。

原型模式的注意事项

• 使用原型模式复制对象不会调用类的构造方法。因为对象的复制是通过调用Object类的clone方法来完成的，它直接在内存中复制数据，因此不会调用到类的构造方法。
• clone方法需要深拷贝。

2. 示例

'''Prototype Pattern with Python Code
'''

import copy

class Prototype(object):
    def __init__(self):
        self._objects = {}

    def register_object(self, name, obj):
        """Register an object"""
        self._objects[name] = obj

    def unregister_object(self, name):
        """Unregister an object"""
        del self._objects[name]

    def clone(self, name, **attr):
        """Clone a registered object and update inner attributes dictionary"""
        obj = copy.deepcopy(self._objects.get(name))
        obj.__dict__.update(attr)
        return obj


class Client(object):
    def main(self):
        class A:
            pass

        a = A()
        prototype = Prototype()
        
        prototype.register_object('a', a)
        b = prototype.clone('a', a=1, b=2, c=3)

        prototype.register_object('b', b)
        c = prototype.clone('b', c=5, d=6)

        print(b.a, b.b, b.c)
        print(c.a, c.b, c.c, c.d)

if __name__ == '__main__':
    Client().main()

输出

# ./Prototype.py
1 2 3
1 2 5 6

参考：
https://www.jianshu.com/p/dac8e8e96452
https://wiki.jikexueyuan.com/project/java-design-pattern/prototype-pattern.html