原型模式

原型模式（Prototype Pattern）是一种创建型设计模式，它允许通过复制现有对象（即原型）来创建新对象，而无需通过标准的构造函数途径。这种模式在需要创建的对象类型在运行时才能确定，或者创建过程非常复杂、耗时时特别有用。原型模式的核心思想是利用现有的对象作为模板来创建新的对象，从而简化对象的创建流程。

原型模式的关键概念

• 原型（Prototype）：定义用于复制自身以创建新对象的方法。
• 克隆（Cloning）：通过复制原型对象来创建新的对象。克隆可以是浅拷贝或深拷贝。浅拷贝仅复制对象本身，而其内部引用的对象仍指向原对象中的引用；深拷贝则会递归地复制对象及其引用的所有对象。

JavaScript 中的实现

JavaScript 天然支持原型继承，并且提供了Object.create()方法用于基于一个现有对象创建新对象，这使得实现原型模式变得相当直接。

示例代码

// 定义原型对象
const prototypeCar = {
  type: "Unknown",
  details: {
    color: "Undefined",
    engine: "Unknown",
  },
  printDetails: function () {
    console.log(
      `Type: ${this.type}, Color: ${this.details.color}, Engine: ${this.details.engine}`
    );
  },
};

// 使用 Object.create 实现浅拷贝
function cloneCar(car) {
  const clonedCar = Object.create(car);
  return clonedCar;
}

// 创建原型对象的一个副本
const sedanPrototype = Object.assign({}, prototypeCar, {
  type: "Sedan",
  details: { color: "Red", engine: "V6" },
});
const suvPrototype = Object.assign({}, prototypeCar, {
  type: "SUV",
  details: { color: "Black", engine: "V8" },
});

// 使用原型创建实例
let mySedan = cloneCar(sedanPrototype);
mySedan.printDetails(); // 输出: Type: Sedan, Color: Red, Engine: V6

let mySUV = cloneCar(suvPrototype);
mySUV.printDetails(); // 输出: Type: SUV, Color: Black, Engine: V8

// 注意：上述方法为浅拷贝，如果需要深拷贝，则需要更复杂的逻辑处理嵌套对象

在这个例子中，我们首先定义了一个原型对象 prototypeCar，然后使用 Object.assign() 方法创建了两个具体的原型变体：sedanPrototype 和 suvPrototype。接着，我们定义了一个 cloneCar 函数来基于这些原型创建新的汽车对象。

然而，需要注意的是，Object.create() 与 Object.assign() 组合使用只实现了浅拷贝。如果你需要进行深拷贝（即也复制所有嵌套对象），你可能需要使用更复杂的技术，比如递归地复制每个层级的对象，或者使用第三方库如 Lodash 的 _.cloneDeep 方法。

深拷贝示例

为了实现深拷贝，我们可以手动编写递归函数，或者简单地使用 JSON 序列化/反序列化技术：

function deepClone(obj) {
  return JSON.parse(JSON.stringify(obj));
}

const original = { type: "Sedan", details: { color: "Red", engine: "V6" } };
const copy = deepClone(original);
console.log(copy); // 输出深拷贝的结果

尽管这种方法简便，但它有一些限制，例如无法正确处理函数、循环引用等特殊情况。

应用场景

原型模式非常适合于以下场景：

• 当创建对象的过程很复杂或耗时时，可以通过克隆已有对象来提高效率。
• 当需要动态地根据不同的需求创建对象，但不希望增加过多的子类时。
• 在图形编辑软件中，当用户需要复制和粘贴元素时，可以使用原型模式快速创建新元素。

原型模式通过提供一种灵活的对象创建机制，帮助开发者简化代码并提高性能。