Что такое шаблон проектирования Прототип?

Прототип — порождающий шаблон проектирования, который позволяет копировать существующие объекты, не вдаваясь в подробности их реализации.

Основные идеи:

• Клонирование объектов через специальный интерфейс (clone).
• Создание копии объекта без вызова конструктора класса.
• Сохранение текущего состояния объекта при его клонировании.

Плюсы:

• Позволяет создавать новые объекты на основе существующих, что удобно при сложных конфигурациях объектов.
• Ускоряет создание объектов по сравнению с использованием конструктора, так как не требует инициализации с нуля.
• Скрывает сложности создания объектов от клиента.

Минусы:

• Реализация глубокого копирования может быть сложной.
• При добавлении новых полей в класс, нужно обновлять метод клонирования.

Пример на Python:

import copy

class Prototype:
    def __init__(self, value):
        self._value = value

    def clone(self):
        # Возвращаем поверхностную копию
        return copy.copy(self)

    def deep_clone(self):
        # Возвращаем глубокую копию
        return copy.deepcopy(self)

    def __str__(self):
        return f"Prototype({self._value})"

# Пример использования
original = Prototype([1, 2, [3, 4]])

# Поверхностное копирование
shallow_copy = original.clone()
shallow_copy._value[2].append(5) # Изменение в копии влияет на оригинал
print(f"Original after shallow: {original}")
print(f"Shallow copy: {shallow_copy}")

# Глубокое копирование
deep_copy = original.deep_clone()
deep_copy._value[2].append(6) # Изменение в копии не влияет на оригинал
print(f"Original after deep: {original}")
print(f"Deep copy: {deep_copy}")