一、什么是克隆模式
故事剧情——克隆模式
我想克隆一个自己，可以一边敲代码，一边看书，一边聊天......
用程序模拟生活
from copy import copy, deepcopy
class Person:
"""人"""
def __init__(self, name, age):
self.__name = name
self.__age = age
def showMyself(self):
print("我是" + self.__name + ", 年龄" + str(self.__age) + "。")
def coding(self):
print("我是码农，我用程序改变世界，coding......")
def reading(self):
print("阅读使我快乐！，知识使我成长！如饥似渴地阅读是生活的一部分......")
def fallInLove(self):
print("春风吹，月亮明，花前月下好相约......")
def clone(self):
return copy(self)
def testClone():
tony = Person("Tony", 27)
tony.showMyself()
tony.coding()
tony1 = tony.clone()
tony1.showMyself()
tony1.reading()
tony2 = tony.clone()
tony2.showMyself()
tony2.fallInLove()
if __name__ == "__main__":
testClone()
输出结果：
我是Tony, 年龄27。
我是码农，我用程序改变世界，coding......
我是Tony, 年龄27。
阅读使我快乐！，知识使我成长！如饥似渴地阅读是生活的一部分......
我是Tony, 年龄27。
春风吹，月亮明，花前月下好相约......
在上面的代码中，Tony克隆出两个自己tony1和tony2，因为是克隆出来的，所有的姓名和年龄都一样，这样Tony就可以同时敲代码、读书和约会。
用go来演示：
package main
import (
"fmt"
"strconv"
)
type Person struct {
name string
age int
}
func (p *Person) showMyself() {
fmt.Println("我是" + p.name + "，年龄" + strconv.Itoa(p.age) + "。")
}
func (p *Person) coding() {
fmt.Println("我是码农，我用程序改变世界，coding......")
}
func (p *Person) reading() {
fmt.Println("阅读是我快乐！知识使我成长！如饥似渴地阅读是生活的一部分......")
}
func (p *Person) fallInLove() {
fmt.Println("春风吹，月亮明，花前月下好相约......")
}
func (p *Person) clone() *Person {
q := *p
return &q
}
func main() {
tony := &Person{
name: "Tony",
age: 27,
}
tony.showMyself()
tony.coding()
tony1 := tony.clone()
tony1.showMyself()
tony.reading()
tony2 := tony.clone()
tony2.showMyself()
tony2.fallInLove()
}
二、什么是克隆模式
2.1 克隆模式的定义
用原型实例指定要创建对象的种类，并通过拷贝这些原型属性来创建新的对象。通过拷贝自身的属性来创建一个新对象的过程叫做作克隆模式。
很多书籍中克隆模式也被称为原型模式。克隆模式的核心就是一个clone方法，clone方法的功能就是拷贝父本的所有属性。主要包括两个过程：
（1）分配一块新的内存空间给新的对象。
（2）拷贝父本对象的所有属性。
2.2 浅拷贝与深拷贝
浅拷贝只拷贝引用类型对象的指针（指向），而不拷贝引用类型对象指向的值；深拷贝则同时拷贝引用类型对象及其指向的值。
而深拷贝和浅拷贝也可以这样理解:
深拷贝就是拷贝整个对象,源对象和拷贝对象没有任何关联,也不会受到任何影响
浅拷贝就是拷贝对象指针,其实是引用地址都一样,所以属于牵一发动全身
三、克隆模式的模型抽象
from copy import deepcopy, copy
class Clone:
"""克隆的基类"""
def clone(self):
"""浅拷贝的方式克隆对象"""
return copy(self)
def deepClone(self):
"""深拷贝的方式克隆对象"""
return deepcopy(self)
copy代表的是浅拷贝，deepcopy是深拷贝。
package main
import "encoding/json"
type Clone struct {
name string
hobby []string
}
func (c *Clone) clone() *Clone {
d := *c
return &d
}
func (c *Clone) deepClone() (*Clone, error) {
var dst = new(Clone)
b, err := json.Marshal(c)
if err != nil {
return nil, err
}
err = json.Unmarshal(b, dst)
return dst, err
}
//func deepCopy(dst, src interface{}) error {
// var buf bytes.Buffer
// if err := gob.NewEncoder(&buf).Encode(src); err != nil {
// return err
// }
// return gob.NewDecoder(bytes.NewBuffer(buf.Bytes())).Decode(dst)
//}
Go语言中所有赋值操作都是值传递，如果结构中不含指针，则直接赋值就是深度拷贝；如果结构中含有指针（包括自定义指针，以及切片，map等使用了指针的内置类型），则数据源和拷贝之间对应指针会共同指向同一块内存，这时深度拷贝需要特别处理。目前，有三种方法，一是用gob序列化成字节序列再反序列化生成克隆对象；二是先转换成json字节序列，再解析字节序列生成克隆对象；三是针对具体情况，定制化拷贝。前两种方法虽然比较通用但是因为使用了reflex反射，性能比定制化拷贝要低出2个数量级，所以在性能要求较高的情况下应该尽量避免使用前两者。
四、模型说明
4.1 设计要点
克隆模式也叫原型模式。在设计克隆模式时，唯一需要注意的是：区分深拷贝与浅拷贝，除非一些特殊情况（如需求本身就要求两个对象一起改变），尽量使用深拷贝的方式。
4.2 克隆模式的优缺点
（1）克隆模式通过内存拷贝的方式进行复制，比new的方式创建对象性能更好。
（2）通过深拷贝的方式，可以方便地创建一个具有相同属性和行为的另一个对象，特别是对于复杂对象，方便性尤为突出。
缺点：
通过克隆的方式创建对象，不会执行类的初始化函数（init）（这一点是说在pyton中，go 语言没有init函数）。这不一定是缺点，但大家使用的时候需要注意这一点。
4.3 应用场景
（1）如果创建新对象（如复杂对象）成本较高，我们可以利用已有的对象进行复制来获得。
（2）类的初始化需要消耗非常多的资源时，如需要消耗很多的数据、硬件等资源。
（3）可配合备忘录模式做一些备份的工作。
摘录来自
人人都懂设计模式：从生活中领悟设计模式：Python实现