細心!用心!耐心!

您從圖書館的期刊從發現了幾篇您感興趣的文章，由於這是圖書館的書，您不可以直接在書中作記號或寫字，所以您將當中您所感興趣的幾個主題影印出來，這下子您就可在影印的文章上畫記重點。

Prototype模式的作用有些類似上面的描述，您在父類別中定義一個clone()方法，而在子類別中重新定義它，當客戶端對於所產生的物件有興趣並想加以利用，而您又不想破壞原來的物件，您可以產生一個物件的複本給它。

Prototype具有展示的意味，就像是展覽會上的原型車款，當您對某個車款感興趣時，您可以購買相同款示的車，而不是車展上的車。

在軟體設計上的例子會更清楚的說明為何要進行物件複製，假設您要設計一個室內設計軟體，軟體中有一個展示家具的工具列，您只要點選工具列就可以產生一個家具複本，例如一張椅子或桌子，您可以拖曳這個複製的物件至設計圖中，隨時改變它的位置、顏色等等，當您改變設計圖中的物件時，工具列上的原型工具列是不會跟著一起改變的，這個道理是無需解釋的。

下面的 UML 類別圖表示了上述的簡單概念：

• AbstractFurniture.java

public abstract class AbstractFurniture 
                             implements Cloneable {
    public abstract void draw();
    
    // 在Design Pattern上，以下的clone是抽象未實作的
    // 實際上在Java中class都繼承自Object
    // 所以在這邊我們直接重新定義clone() 
    // 這是為了符合Java現行的clone機制
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { 
        return super.clone(); 
    }
}

CircleTable與SquareTable繼承了AbstractFurniture，並實作clone方法，用於傳回本身的複製品：

• CircleTable.java

import java.awt.*;

public class CircleTable extends AbstractFurniture {
    protected Point center;    
    
    public void setCenter(Point center) {
        this.center = center;
    }
    
    protected Object clone () 
                     throws CloneNotSupportedException { 
        Object o = super.clone(); 
        if(this.center != null) {
            ((CircleTable) o).center = (Point) center.clone();
        }
        
        return o; 
    } 

    public void draw() { 
        System.out.println("\t圓桌\t中心：(" + center.getX() 
                            + ", " + center.getY()+ ")");
    } 
}

• SquareTable.java

import java.awt.*;

public class SquareTable extends AbstractFurniture {
    protected Rectangle rectangle;    
    
    public void setRectangle(Rectangle rectangle) {
        this.rectangle = rectangle;
    }
    
    protected Object clone () 
                      throws CloneNotSupportedException { 
        Object o = super.clone(); 
        if(this.rectangle != null) { 
            ((SquareTable) o).rectangle = (Rectangle) rectangle.clone();
        }
        
        return o; 
    } 

    public void draw() { 
        System.out.print("\t方桌\t位置：(" + rectangle.getX() 
                            + ", " + rectangle.getY()+ ")");
        System.out.println(" / 寬高：(" + 
                         rectangle.getWidth() 
                + ", " + rectangle.getHeight()+ ")");
    }
}

House是個虛擬的房屋物件，從Prototype複製出來的物件加入至House中：

• House.java

import java.util.*;

public class House { 
    private Vector vector;

    public House() { 
        vector = new Vector(); 
    }

    public void addFurniture(AbstractFurniture furniture) { 
        vector.addElement(furniture); 
        
        System.out.println("現有家具....");
        
        Enumeration enumeration = vector.elements();
        while(enumeration.hasMoreElements()) { 
             AbstractFurniture f = 
                 (AbstractFurniture) enumeration.nextElement(); 
             f.draw(); 
        } 
        System.out.println(); 
    } 
}

再來是應用程式本身：

• Application.java

import java.awt.*;

public class Application {
    private AbstractFurniture circleTablePrototype;
    
    public void setCircleTablePrototype(
                   AbstractFurniture circleTablePrototype) {
        this.circleTablePrototype = circleTablePrototype;
    }
    
    public void runAppExample() throws Exception {
        House house = new House(); 
        CircleTable circleTable = null;

        // 從工具列選擇一個家具加入房子中
        circleTable =
            (CircleTable) circleTablePrototype.clone();
        circleTable.setCenter(new Point(10, 10));
        house.addFurniture(circleTable); 
        
        // 從工具列選擇一個家具加入房子中
        circleTable = 
            (CircleTable) circleTablePrototype.clone();
        circleTable.setCenter(new Point(20, 30));
        house.addFurniture(circleTable); 
    }
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Application application = new Application();
        application.setCircleTablePrototype(
                            new CircleTable());
        application.runAppExample();
    }
}

Java中的clone()方法是繼承自Object，AbstractFurniture的子類別則override這個clone()方法，以複製其本身並傳回。

下圖為Prototype模式的類別結構圖：
依照這個結構，圖型編輯器的Framework可以獨立於要套用的特定類別之外，雖然不知道被複製傳回的對象型態是什麼，但總可以按照 Graphics所定義的介面來操作這些物件。