在java中,如果需要有拷贝问题,都会使用到父类Object
的Clone
方法,能够为我们提供对象的拷贝方法,在使用过程中这里会有很多各式各样的问题。这里简单罗列一下个人所遇到的一些问题:
1. 实现 Cloneable接口以及为何使用super.clone()
Object的clone方法,就是拷贝一份副本出来,要求副本状态或者属性与原型要一致,但是相互要独立,改变原型或者副本,两者不会相互干扰。
Object a = new Object();
Object b = a;
//虽然a和b相同,但是二者是指向同一个对象,所以不是克隆出来的
Object
提供了clone
方法,但是需要子类实现Cloneable
接口,换句话说就是,只有实现Cloneable
接口的类能被拷贝。在没有实现
Cloneable
接口的实例上调用Object
的clone
方法,则会导致抛出CloneNotSupportedException
异常。
在子类覆盖了clone方法后,调用super.clone()方法,Object的clone()
是一个native方法,会返回一个拷贝的实例。
@Override
public Person clone(){
try{
Person copy = (Person) super.clone();//返回一个拷贝的实例
}catch(CloneNotSupportedException e){
e.printStackTrace();
}
}
值得注意的是,super.clone()只是进行浅拷贝,这一点会在下面进行讨论。
使用super.clone()
的好处是会检查是否实现了Cloneable
,否则会抛异常,换句话说就是 ** 防止不可复制的类调用clone()方法**
另外一种方法是提供拷贝构造器实现对象拷贝,好处就是构造器可以传递参数,而clone()
却不可以。
2. 深拷贝和浅拷贝问题
浅拷贝是指拷贝对象时仅仅拷贝对象本身(包括对象中的基本变量),而不拷贝对象包含的引用指向的对象。深拷贝不仅拷贝对象本身,而且拷贝对象包含的引用指向的所有对象
浅拷贝、深拷贝图:
** super.clone()默认是只进行浅拷贝的**
class Person implements Cloneable{
String name;
Person parent;
public Person( String name){
this.name = name;
this.parent = null;
}
}
Person father = new Person("father");
Person Jason = new Person("jason");
Jason.parent = father;
Person Bom = Jason.clone();//事实上,未覆盖的clone()方法调用的是Object的clone(),是浅复制
//测试代码
Bom.name = "Bom";
Bom.parent.name = "mother";
print(Bom.name); // "Bom"
print(Bom.parent.name); // "mother"
pirnt(Jason.name); // " Jason"
pirnt(Jason.parent.name); // "mother" ,而不是"father"
print(Bom == Jason); // "false",clone会生成一个新的对象
print(Bom.parent == Jason.parent); // "true", 指向相同的对象
除了不可变对象或者基本数据类型,java的对象复制只是对引用的复制,所以拷贝的副本和原型引用了同一个对象,因此根据业务需求,有时候我们需要深度拷贝:
** 在clone()中,可变的对象都需要进行重写clone(),保证不会引用到同一个对象,否则会造成各种问题。**
class Person implements Cloneable{
String name;
Person parent;
public Person( String name){
this.name = name;
this.parent = null;
}
public Person clone(){
Person copy = null;
try{
copy = (Person) super.clone();
if(this.parent != null)
copy.parent = this.parent.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return copy;
}
}
3. 在Iterator中注意的问题
在Effective Java书中写道,clone就是另外一种构造器,你必须保证他不能伤害到原始的对象,并确保正确地创建被克隆。
在java 容器中,拷贝的方法有:
直接通过构造器初始化,但是只是浅拷贝,拷贝的只是对象的引用
List cloneList=new ArrayList(src);
Collections.copy(List desc,List src) 方法,注意desc和src的size,不然会出现IndexOutOfBoundsException异常,这个方法同样是浅拷贝
通过迭代器循环逐个进行深度的clone()
Clone方法就像构造方法,所以在里面最好只调用复制对象的final方法或者private方法,否则子类有可能重写该方法,这样子类在调用clone时会优先调用重写的方法,可能复制出来的对象不一致了。
总结
最后的原则:
首先调用super.clone(),然后修正需要改变的域。
要么写一个良好的clone()方法,否则就改用使用其他方法进行拷贝,因为clone会出现特别多意想之外的问题(大部分是深度和浅度复制问题),另外一种方法是直接不使用clone方法,而是采用拷贝构造器直接生成,自己修正需要改变的域,或者通过序列化的方法进行拷贝。
在clone方法中,一般通过super.clone()获取拷贝实例,再修改域,因此不能含有final变量,这是clone的另一个不足。