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前言
在 Java API 中, 可以通过实现 Cloneable 接口并重写 clone 方法实现克隆, 但 Java 设计者否定了使用 clone 创建新对象的方法.
1. clone 方法实现对象的复制
在 Java API 中, 如果被克隆的对象成员变量有对象变量, 则对象变量也需要实现 Cloneable 接口, 并重新给新的父类赋值, 例如:
1. 创建一个对象, 其存在对象类型的成员变量 childClone
class ParentsClone implements Cloneable {
public int id;
public ChildClone childClone;
public ParentsClone(int id) {
this.id = id;
}
public ParentsClone(int id, ChildClone childClone) {
this.id = id;
this.childClone = childClone;
}
@Override
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
2. 因此 ChildClone 也需要实现 Cloneable:
class ChildClone implements Cloneable {
public String name;
public ChildClone(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
3. 所以要做到真正的 clone 需要按照如下调用顺序操作:
public class ParentClone implements Cloneable {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
ParentsClone p1 = new ParentsClone(1, new ChildClone(“HAHA”));
ParentsClone p2 = (ParentsClone) p1.clone();
p2.childClone = (ChildClone) p1.childClone.clone();
System.out.println(“p1 HashCode: ” + p1.hashCode() + ” p1.child HashCode: ” + p1.childClone.hashCode());
System.out.println(“p2 HashCode: ” + p2.hashCode() + ” p2.child HashCode: ” + p2.childClone.hashCode());
}
}
//output:
/**
* p1 HashCode: 1163157884 p1.child HashCode: 1956725890
* p2 HashCode: 356573597 p2.child HashCode: 1735600054
*/
4. 如此便完成了 java 对象的真正 clone. 但是 java 开发者并不建议这样做.
2. 和 JAVA 开发者对话
Bill Venners：在你的书中，你建议使用复制构造函数而不是实现 Cloneable 和编写 clone。你能详细说明吗？
Josh Bloch：如果你已经阅读了我的书中关于克隆的章节，特别是如果你看得仔细的话，你就会知道我认为克隆已经完全坏掉的东西。有一些设计缺陷，其中最大的一个是 Cloneable 接口没有 clone 方法。这意味着它根本不起作用：实现了 Cloneable 接口并不说明你可以用它做什么。相反，它说明了内部可能做些什么。它说如果通过 super.clone 反复调用它最终调用 Object 的 clone 方法，这个方法将返回原始的属性副本。
但它没有说明你可以用一个实现 Cloneable 接口的对象做什么，这意味着你不能做多态 clone 操作。如果我有一个 Cloneable 数组，你会认为我可以运行该数组并克隆每个元素以制作数组的深层副本，但不能。你不能强制转换对象为 Cloneable 接口并调用 clone 方法，因为 Cloneable 没有 public clone 方法，Object 类也没有。如果您尝试强制转换 Cloneable 并调用该 clone 方法，编译器会说您正在尝试在对象上调用受保护的 clone 方法。
事实的真相是，您不通过实施 Cloneable 和提供 clone 除复制能力之外的公共方法为您的客户提供任何能力。如果您提供具有不同名称的 copy 操作, 怎么也不次于去实现 Cloneable 接口。这基本上就是你用复制构造函数做的事情。复制构造方法有几个优点，我在本书中有讨论。一个很大的优点是可以使副本具有与原始副本不同的实现。例如，您可以将一个 LinkedList 复制到 ArrayList。
Object 的 clone 方法是非常棘手的。它基于属性复制，而且是“超语言”。它创建一个对象而不调用构造函数。无法保证它保留构造函数建立的不变量。多年来，在 Sun 内外存在许多错误，这源于这样一个事实，即如果你只是 super.clone 反复调用链直到你克隆了一个对象，那么你就拥有了一个浅层的对象副本。克隆通常与正在克隆的对象共享状态。如果该状态是可变的，则您没有两个独立的对象。如果您修改一个，另一个也会更改。突然之间，你会得到随机行为。
我使用的东西很少实现 Cloneable。我经常提供实现类的 clone 公共方法，仅是因为人们期望有。我没有抽象类实现 Cloneable，也没有接口扩展它，因为我不会将实现的负担 Cloneable 放在扩展（或实现）抽象类（或接口）的所有类上。这是一个真正的负担，几乎没有什么好处。
Doug Lea 走得更远。他告诉我 clone 除了复制数组之外他不再使用了。您应该使用 clone 复制数组，因为这通常是最快的方法。但 Doug 的类根本就不再实施 Cloneable 了。他放弃了。而且我认为这并非不合理。
这是一个耻辱, Cloneable 接口坏掉了，但它发生了。最初的 Java API 在紧迫的期限内完成，以满足市场窗口收紧的需求。最初的 Java 团队做了不可思议的工作，但并非所有的 API 都是完美的。Cloneable 是一个弱点，我认为人们应该意识到它的局限性。传送门:< 复制构造函数与克隆 > 英文原版
3. 总结 Java 开发者的话
设计缺陷, Cloneable 接口没有 clone 方法.
调用的是 Object 的 clone 方法, 返回原始的属性副本.
clone 方法返回浅层的对象副本.
应该使用 clone 复制数, 因为通常速度最快..{具体使用: int[] newArrays=(int[])oldArrays.clone()}
复制构造方法的优点: 副本具有与原始副本不同的实现.
4. 复制构造函数
java 开发者不建议我们使用 clone 方法, 从而转向灵活的构造函数实现方法.1. 新写两个类, 分别两个构造函数, 关注第二个构造函数, 参数为当前类的对象实例.
class Parents {
public int id;
public Child child;
public Parents(int id, Child child) {
this.id = id;
this.child = child;
}
// 实现对象的复制
public Parents(Parents parents) {
id = parents.id;
child = new Child(parents.child);
}
}
class Child {
public String name;
public Child(String name) {
this.name = name;
}
// 实现对象的复制
public Child(Child child) {
name = child.name;
}
}
2. 测试:
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Parents p1=new Parents(1,new Child(“HAHA”));
Parents p2=new Parents(p1);
System.out.println(“p1 HashCode: ” + p1.hashCode() + ” p1.child HashCode: ” + p1.child.hashCode());
System.out.println(“p2 HashCode: ” + p2.hashCode() + ” p2.child HashCode: ” + p2.child.hashCode());
//output
/**
* p1 HashCode: 1163157884 p1.child HashCode: 1956725890
* p2 HashCode: 356573597 p2.child HashCode: 1735600054
*/
}
结语
以上便是笔者对放弃 clone, 使用构造方法创建新对象的整理. 以后的程序中尽量还是多用复制构造函数的方法. 若有不足, 敬请指正.