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原型设计模式（Prototype）

原型模式是创建型设计模式，也是 iOS 开发中最简单、最实用的设计模式之一。

一、核心定义

一句话总结：通过克隆（复制）已有的原型对象，快速创建一个属性相同、相互独立的新对象，不通过传统初始化（init）创建。
通俗比喻：你有一份填好的完美表格（原型对象），不用重新手写一份，直接复印出一模一样的新表格（克隆对象），复印稿和原稿互不影响。

核心解决的痛点：

1. 创建复杂/配置繁琐的对象时，避免重复初始化；
2. 防止修改原对象，保证数据安全；
3. https://www.iqiyi.com/v_27vhvdkoc34.html
   https://www.iqiyi.com/v_2eo5elqbj3w.html
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4. 提升对象创建效率（克隆比init快很多）。

UML图

• 原型 （Prototype） 接口将对克隆方法进行声明。 在绝大多数情况下， 其中只会有一个名为 clone克隆的方法。
• 具体原型 （Concrete Prototype） 类将实现克隆方法。 除了将原始对象的数据复制到克隆体中之外， 该方法有时还需处理克隆过程中的极端情况， 例如克隆关联对象和梳理递归依赖等等。
• 客户端 （Client） 可以复制实现了原型接口的任何对象

二、iOS 核心知识点：浅拷贝 vs 深拷贝

原型模式的本质就是对象拷贝，iOS 中分为两种拷贝方式，这是必须掌握的核心：

✅ iOS 规则：

1. Swift 结构体（struct）：值类型，默认深拷贝；
2. Swift 类（class）：引用类型，必须手动实现深拷贝；
3. OC：通过NSCopying协议实现拷贝。

三、iOS 原生支持

苹果官方直接为原型模式提供了原生接口，开箱即用：

1. OC：NSCopying/NSMutableCopying协议 +copy/mutableCopy方法；
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3. Swift：自定义Copyable协议，实现copy()方法。

四、iOS 开发实战场景

这些场景你每天都可能用到，只是没意识到是原型模式：

1. 编辑页数据隔离

场景：用户进入个人资料编辑页，不能直接修改原数据，防止取消编辑后数据错乱。
方案：克隆原用户模型 → 修改克隆对象 → 保存时才替换原对象。

2. 复杂对象快速复用

场景：网络请求、配置文件、UI 样式等初始化成本高的对象。
方案：创建一个原型配置 → 克隆复用，不用重复写参数。

3. 大量相似对象创建

场景：列表模型、游戏角色、自定义控件批量生成。
方案：克隆原型对象，比init初始化效率更高。

4. 撤销/重做（Undo/Redo）

场景：笔记、绘图、表单编辑的撤销功能。
方案：克隆对象状态，保存历史记录。

5. 缓存对象复用

场景：缓存的商品、主题、UI 组件，直接克隆使用。

五、Swift 代码实战

场景 1：基础深拷贝

针对类（引用类型）实现完整的原型模式：

// 1. 定义原型协议 protocol Prototype { func clone() -> Self } // 2. 复杂业务模型（用户模型） class UserModel: Prototype { let name: String var age: Int // 嵌套引用类型（深拷贝关键） var address: AddressModel init(name: String, age: Int, address: AddressModel) { self.name = name self.age = age self.address = address } // 3. 实现深拷贝 func clone() -> UserModel { // 递归克隆嵌套对象 let newAddress = address.clone() return UserModel(name: name, age: age, address: newAddress) } } // 嵌套模型也实现原型 class AddressModel: Prototype { var city: String init(city: String) { self.city = city } func clone() -> AddressModel { AddressModel(city: city) } } // 4. 使用：原型模式创建对象 // 原始对象（原型） let originalUser = UserModel(name: "张三", age: 20, address: AddressModel(city: "北京")) // 克隆新对象（核心！） let cloneUser = originalUser.clone() // 修改克隆对象，不影响原对象 cloneUser.age = 25 cloneUser.address.city = "上海" print(originalUser.age, originalUser.address.city) // 20 北京（原对象不变） print(cloneUser.age, cloneUser.address.city) // 25 上海（新对象独立）

场景 2：极简写法（Struct 值类型）

Swift 结构体天生支持原型模式，无需额外代码：

struct ProductModel { var name: String var price: Double } // 原型对象 let original = ProductModel(name: "iPhone", price: 5999) // 直接拷贝 = 原型模式 let clone = original

六、原型模式 vs 其他创建型模式（快速区分）

总结

原型模式 = 对象克隆

• 是 iOS 开发最简单、最实用的创建型模式；
• 核心价值：快速创建独立对象，保护原数据不被修改；
• Swift 进阶：struct 默认深拷贝，class 需手动实现clone()；
• 黄金场景：编辑页数据隔离、复杂对象复用、列表模型创建。