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Effective Java 谨慎的覆盖clone()方法

lipiwang 2024-10-15 18:44 13 浏览 0 评论

一个类要想实现克隆，需要实现Cloneable接口，表明这个类的对象具有克隆的功能。

Cloneable接口是一个mixin接口，它里面并没有任何的抽象方法，类似的接口有Serializable接口，表明该类的对象可以序列化。

首先应该明确通过一个对象克隆出另一个对象的概念：通过一个对象克隆出另一个对象，简称对象1和对象2，这两个对象就成为两个独立的对象，

那么对对象1做任何的修改，对象2应该不受影响；对对象2做任何的修改的，对象1就不应该受影响。这样就要求对象1与对象2的实例域各自是独立的。

那么我们知道一个对象的实例域，包括基本类型（int，long..等等）的域，引用类型的域（分为可变的域和final不可变的域）。


现在了解Object类的clone()方法：

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

clone()方法是一个受保护的本地方法。

clone()方法的通用约束如下：

x.clone() != x 应该返回true

x.clone().getClass() == x.getClass() 应该返回true

x.clone().equals(x) 应该返回true


对于实现了Cloneable()接口的类，也就是具有克隆能力的类，我们总是期望它提供一个功能适当的公有的clone()方法。

如果我们在一个类的clone()方法只调用super.clone()，然后返回，它仅仅是返回了一个新的对象，这个对象具有和原对象一样的基本类型域，

但是这个对象的引用类型域引用的对象还是原对象的引用类型域所引用的对象。这样就导致一个问题，对原对象引用类型的域所做的修改会影响

到新对象的引用类型域。 也就是说调用Object类的克隆方法，仅仅完成了新对象的创建，和基本类型域的克隆，但是引用类型域的引用还是

指向了旧对象的引用类型域的实例。如下图：

WB5N{$B}GR%BW55F(3([ZOS

但是有一种情况允许出现这样的克隆，这个类引用类型域只有final不可变类型。 因为对象1的final引用类型域只要引用到了实例，就不允许再改变。

这样对象1的域要改变也只有基本类型域了，而基本类型域我们已经完成了克隆。


简而言之，所有实现了Cloneable接口的类都应该有一个公有的方法覆盖从Object类继承而来的clone()方法，此公有方法先调用super.clone()，

得到一个“浅拷贝”的对象，然后根据原对象的实例域的情况，修正任何需要修正的域。一般情况下，这意味这要拷贝任何包含内部“深层结构”

的可变对象。并将新对象的引用代替原来指向这些对象的引用。虽然，这些内部拷贝操作往往可以通过层层递进的调用clone()来完成（要求图中的

Apple类和Dog类也必须正确的提供公有的clone()方法），但这通常不是最佳的方法。如果该类只包含基本类型的域，和不可变类型的引用域，

那么多半情况下是没有域需要修正的。

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