Prototipo

Prototype es un patrón de diseño creacional que nos permite copiar objetos existentes sin que el código dependa de sus clases.

 Problema

Digamos que tienes un objeto y quieres crear una copia exacta de él. ¿Cómo lo harías? En primer lugar, debes crear un nuevo objeto de la misma clase. Después debes recorrer todos los campos del objeto original y copiar sus valores en el nuevo objeto.

¡Bien! Pero hay una trampa. No todos los objetos se pueden copiar de este modo, porque algunos de los campos del objeto pueden ser privados e invisibles desde fuera del propio objeto.

No siempre es posible copiar un objeto “desde fuera”.

Hay otro problema con el enfoque directo. Dado que debes conocer la clase del objeto para crear un duplicado, el código se vuelve dependiente de esa clase. Si esta dependencia adicional no te da miedo, todavía hay otra trampa. En ocasiones tan solo conocemos la interfaz que sigue el objeto, pero no su clase concreta, cuando, por ejemplo, un parámetro de un método acepta cualquier objeto que siga cierta interfaz.

 Solución

El patrón Prototype delega el proceso de clonación a los propios objetos que están siendo clonados. El patrón declara una interfaz común para todos los objetos que soportan la clonación. Esta interfaz nos permite clonar un objeto sin acoplar el código a la clase de ese objeto. Normalmente, dicha interfaz contiene un único método clonar.

La implementación del método clonar es muy parecida en todas las clases. El método crea un objeto a partir de la clase actual y lleva todos los valores de campo del viejo objeto, al nuevo. Se puede incluso copiar campos privados, porque la mayoría de los lenguajes de programación permite a los objetos acceder a campos privados de otros objetos que pertenecen a la misma clase.

Un objeto que soporta la clonación se denomina prototipo. Cuando tus objetos tienen decenas de campos y miles de configuraciones posibles, la clonación puede servir como alternativa a la creación de subclases.

Los prototipos prefabricados pueden ser una alternativa a las subclases.

Funciona así: se crea un grupo de objetos configurados de maneras diferentes. Cuando necesites un objeto como el que has configurado, clonas un prototipo en lugar de construir un nuevo objeto desde cero.

Analogía del mundo real

En la vida real, los prototipos se utilizan para realizar pruebas de todo tipo antes de comenzar con la producción en masa de un producto. Sin embargo, en este caso, los prototipos no forman parte de una producción real, sino que juegan un papel pasivo.

La división de una célula.

Ya que los prototipos industriales en realidad no se copian a sí mismos, una analogía más precisa del patrón es el proceso de la división mitótica de una célula (biología, ¿recuerdas?). Tras la división mitótica, se forma un par de células idénticas. La célula original actúa como prototipo y asume un papel activo en la creación de la copia.

 Estructura

Implementación básica

1. La interfaz Prototipo declara los métodos de clonación. En la mayoría de los casos, se trata de un único método clonar.

2. La clase Prototipo Concreto implementa el método de clonación. Además de copiar la información del objeto original al clon, este método también puede gestionar algunos casos extremos del proceso de clonación, como, por ejemplo, clonar objetos vinculados, deshacer dependencias recursivas, etc.

3. El Cliente puede producir una copia de cualquier objeto que siga la interfaz del prototipo.

Implementación del registro de prototipos

Referencias 

disennio2016 https://medium.com/@diseniio2016/patr%C3%B3n-de-dise%C3%B1o-prototype-8447ee519165