概述
使用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。
在软件系统开发中，有时候会遇到这样的情况：我们需要用到多个相同实例，最简单直接的方法是通过多次调用new方法来创建相同的实例。
student s=new student(); student s1=new student(); student s2=new student();
但是有一个问题，如果我用要使用的实例创建起来十分耗费资源，或者创建起来步骤比较繁琐，上边的代码缺点就暴露出来了：耗费资源，每次创建实例都要重复繁琐的创建过程。原始模式可以很好地解决这个问题，使用原型模式我们不需要每次都new一个新的实例，而是通过拷贝原有的对象来完成创建，这样我们就不需要在内存中创建多个对象，也不需要重复复杂的创建过程了。下边以克隆学生为例解释原型模式的用法，代码非常简单。
C#通过this.MemberwiseClone()实现原型模式
/// <summary> /// //原型抽象类 /// </summary> public abstract class StudentPrototype { public string Name { get; } public StudentPrototype(string name) { Name=name; } public abstract StudentPrototype Clone(); } /// <summary> /// 学生类继承原型抽象类 并重写Clone（）； /// </summary> public class Student : StudentPrototype { public Student(string name) : base(name) { } public override StudentPrototype Clone() { //浅拷贝 //值类型成员：全都复制一份，并且搞一份新的。 //引用类型：只是复制其引用，并不复制其对象。 return (StudentPrototype)this.MemberwiseClone(); } }
Console.WriteLine("原型设计模式"); Student student=new Student("mhg"); Student student1=(Student)student.Clone(); Console.WriteLine(student.GetHashCode()); Console.WriteLine(student1.GetHashCode()); Console.WriteLine(student1.Name);
结论：实现该原型模式，第一需要定义一个抽象类，定义一个抽象方法；第二写一个类继承该抽象类。重写抽象方法即可。重写抽象方法的逻辑使用this.MemberwiseClone();
C#自己继承ICloneable实现原型模式
public class Teacher:ICloneable { public Teacher(string name) { Name=name; } public string Name { get; } public object Clone() { return this.MemberwiseClone(); } }
Console.WriteLine("C#自己继承ICloneable"); Teacher teacher=new Teacher("mhg2"); Teacher teacher2=(Teacher)teacher.Clone();
Console.WriteLine(teacher.GetHashCode());
Console.WriteLine(teacher2.GetHashCode());
Console.WriteLine(teacher2.Name);
结论：定义一个类继承ICloneable,然后使用this.MemberwiseClone()实现，这种方式更简单。
这里需要注意一点：通过this.MemberWiseClone()获取一个对象的实例属于浅拷贝，对实例的简单类型属性进行全值拷贝（包含string类型），对复杂类型属性只拷贝了引用。
下面咱们验证一下浅拷贝确实只对值类型成员全部复制了一份，搞成了一份新的，对于引用类型，只是复制了其引用，并不复制其对象。
我们还是继续用Teacher这个类，在这个类里面增加一个引用类型MyStudent,咱上代码。
public class Teacher : ICloneable { public string? Name { get; set; } public MyStudent? MyStudent { get; set; } public object Clone() { return this.MemberwiseClone(); } public void Show() { Console.WriteLine($"Teacher:{Name}"); Console.WriteLine($"MyStudent name:{MyStudent.Name}"); Console.WriteLine($"MyStudent Age:{MyStudent.Age}"); } } public class MyStudent { public string Name { get; set; } public string Age { get; set; } }
看下执行结果
通过执行克隆了一份新对象，修改了Teacher.Mystudent.Name和Teacher.Mystudent.Age的值，其teacher对象Mystudent.Name和MyStudent.Age值也会发生变化,而修改了Teacher2.Name的值，其teacher对象的name却没有发生变化。也就验证我们上面所说的，原型浅拷贝关于值类型全部复制一份，对于引用只复制其引用，这点特别重要，很多人搞不明白，多动手实践一下。
那如果就上面的问题而言，我们现在既想对原型里面的值类型复制一份新的，也想把引用类型复制一份新的对象，并不仅仅只是再复制其引用，该怎么实现呢？
通过原型伪深拷贝实现
public class Teacher : ICloneable { public string? Name { get; set; } public MyStudent? MyStudent { get; set; } public Teacher() { MyStudent=new MyStudent(); } private Teacher(MyStudent myStudent) { MyStudent=(MyStudent)myStudent.Clone(); } public object Clone() { //在创建新对象的时候把工作经验这个引用类型也复制一份 Teacher teacher1 = new Teacher(MyStudent) { Name = Name }; return teacher1; //如果依然调用this.MemberwiseClone();引用类型，就永远不可能被复制一份新的 //return this.MemberwiseClone(); //这种写法只能拷贝值类型 } public void Show(string objectName) { Console.WriteLine($"-------------{objectName}-start----------------"); Console.WriteLine($"{objectName}:{Name}"); Console.WriteLine($"MyStudent-name:{MyStudent.Name}"); Console.WriteLine($"MyStudent-Age:{MyStudent.Age}"); Console.WriteLine($"-------------{objectName}-end----------------rn"); } } public class MyStudent:ICloneable { public string Name { get; set; } public string Age { get; set; } public object Clone() { return this.MemberwiseClone(); } }
来看看执行结果
通过上述代码运行可以看出，teacher1、teacher2、teacher3几个对象的创建...最后不仅把值类型全部复制了一份新的，引用类型也复制了一份对象，不再是复制其引用了。
目前这种原型创建还只是伪深拷贝，如果在MyStudent类中在出现一个引用类型，那么就需要使用递归。这种方式显而易见是有问题的，如果要真正的实现深拷贝，需要通过反射和序列化来实现.
总结
上述案例我们分别讲了原型浅拷贝，原型伪深拷贝,如何实现真正的深拷贝，其实也很简单，这次就不再往下写了，文章写短了没人看，写长了更没人看！关于案例中的其他问题，有疑问，欢迎交流！
