effective java(11) 之谨慎地覆盖clone

effective java 之谨慎地覆盖clone

1、Cloneable接口表明这样的对象是允许克隆的，但这个接口并没有成功达到这个目的，主要是因为它缺少一个clone方法，Object的clone方法是受保护的。
如果不借助反射，就不能仅仅因为一个对象实现了Colneable就可以调用clone方法，即使是反射调用也不能保证这个对象一定具有可访问clone方法。

2、Cloneable并没有包含任何方法，那么它到底有什么用呢？
它其实决定了Object中受保护的clone方法实现的行为，如果一个类实现了Cloneable那么Object的clone方法就返回该对象的逐域拷贝，否则会抛出CloneNotSupportedException。
但真说接口一种极端非典型用法，不值得提倡。

3、通常情况下，实现接口是为了表明类可以为它的客户做些什么，然而对于Cloneable接口改变了超类中受保护的方法的行为。

4、如果实现Cloneable接口是要对某个类起到作用，类和它的所有超类都必须遵守一个一定协议，言外之意就是无需调用构造器就可以创建对象。

5、Object中Clone方法的通用约定：

Clone方法用于创建和返回对象的一个拷贝，一般含义如下：
1、对于任何对象x，表达式 x.clone()!=x 将会是true，并且表达式 x.clone().getClass() == x.getClass()将会是true，但这不是绝对要求。
2、通常情况下，表达式 x.clone.equals(x)将会是true，同1一样这不是绝对要求。
拷贝对象往往会导致创建它的类的一个新实例，但它同时也要求拷贝内部的数据接口，这个过程中没有调用构造器。


6、一个浅克隆的例子：

public class Student implements Cloneable {private String name;private int age;public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public Object clone() {Object o = null;try {o = (Student) super.clone();// Object 中的clone()识别出你要复制的是哪个对象} catch (CloneNotSupportedException e) {System.out.println(e.toString());}return o;}public static void main(String[] args) {Student s1 = new Student("zhangsan", 18);Student s2 = (Student) s1.clone();System.out.println("克隆后s2：name=" + s2.name + "," + "age=" + s2.age);s2.name = "lisi";s2.age = 20;// 修改学生2后，不影响学生1的值。System.out.println("克隆修改后s1：name=" + s1.name + "," + "age=" + s1.age);System.out.println("克隆修改后s2：name=" + s2.name + "," + "age=" + s2.age);}}

克隆后s2：name=zhangsan,age=18
克隆修改后s1：name=zhangsan,age=18
克隆修改后s2：name=lisi,age=20


如果类的每个域包含一个基本类型的值，或者包含一个指向不可变对象的引用，那么被返回的对象则正是所需要的对象，只需要简单地调用super.clone() 而不用做进一步的处理。
但是如果类指向的其他对象的引用是可变的时，那么只是简单的clone就无法做到完全的克隆了。


7、对引用的克隆：

public class Student implements Cloneable {private String name;private int age;Professor p;// 这里学生1和学生2的引用值都是一样的。public Student(String name, int age, Professor p) {super();this.name = name;this.age = age;this.p = p;}public Object clone() {Object o = null;try {o = (Student) super.clone();// Object 中的clone()识别出你要复制的是哪个对象} catch (CloneNotSupportedException e) {System.out.println(e.toString());}return o;}public static void main(String[] args) {Professor p = new Professor("wangwu", 50);Student s1 = new Student("zhangsan", 18, p);Student s2 = (Student) s1.clone();System.out.println("克隆后s1:name=" + s1.p.name + "," + "age=" + s1.p.age);System.out.println("克隆后s2:name=" + s2.p.name + "," + "age=" + s2.p.age);s2.p.name = "lisi";s2.p.age = 30;// 修改克隆的值，原来的值也会变化，引用的是同一个值。System.out.println("克隆后s1:name=" + s1.p.name + "," + "age=" + s1.p.age);System.out.println("克隆后s2:name=" + s2.p.name + "," + "age=" + s2.p.age);}}class Professor {String name;int age;Professor(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}}

克隆后s1:name=wangwu,age=50
克隆后s2:name=wangwu,age=50
克隆后s1:name=lisi,age=30
克隆后s2:name=lisi,age=30

s2对s1进行克隆时，对s1的属性Professor p并没有进行克隆，导致s1和s2对其引用指向同一个，这会造成s2若改变了值，s1则也被动改变了。
如何做到修改s2的教授不会影响s1的教授。需要深度克隆。

9、深拷贝例子：

public class Student implements Cloneable {private String name;private int age;Professor p;// 学生1和学生2的引用值都是一样的。public Student(String name, int age, Professor p) {super();this.name = name;this.age = age;this.p = p;}public Object clone() {Student o = null;try {o = (Student) super.clone();// Object 中的clone()识别出你要复制的是哪个对象} catch (CloneNotSupportedException e) {System.out.println(e.toString());}o.p = (Professor) p.clone();return o;}public static void main(String[] args) {Professor p = new Professor("wangwu", 50);Student s1 = new Student("zhangsan", 18, p);Student s2 = (Student) s1.clone();System.out.println("克隆后s1:name=" + s1.p.name + "," + "age=" + s1.p.age);System.out.println("克隆后s2:name=" + s2.p.name + "," + "age=" + s2.p.age);s2.p.name = "lisi";s2.p.age = 30;// 修改学生2后，不影响学生1的值。System.out.println("克隆后s1:name=" + s1.p.name + "," + "age=" + s1.p.age);System.out.println("克隆后s2:name=" + s2.p.name + "," + "age=" + s2.p.age);}}class Professor implements Cloneable {String name;int age;Professor(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public Object clone() {Object o = null;try {o = super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {System.out.println(e.toString());}return o;}}

克隆后s1:name=wangwu,age=50
克隆后s2:name=wangwu,age=50
克隆后s1:name=wangwu,age=50
克隆后s2:name=lisi,age=30

修改s2的教授不会影响s1的教授。
因此，在使用clone时，一定要分清需要克隆的对象属性。


10、替代方法：
另一个实现对象拷贝的好办法是提供一个拷贝构造器(copy constructor)或拷贝工厂(copy factory)。
拷贝构造器只是一个构造器，它唯一的参数类型是包含该构造器的类，例如：
public Yum(Yum yum);
    拷贝工厂是类似于拷贝构造器的静态工厂：
public static Yum newInstance(Yun yum);
    拷贝构造器的做法，以及静态工厂方法的变形，都比Cloneable/clone方法具有更多的优势：
它们不依赖域某一种很有风险的，语言之外的对象创建机制；
它们不要求遵守尚未定制好的文档规范，不会与final域的正常使用发生冲突，它们不会抛出不必要的受检异常，不需要进行类型转换。
    更进一步，拷贝构造器或者拷贝工厂可以带一个参数，参数类型是通过该类实现的接口。
例如，按照管理，所有通用集合实现都提供了一个拷贝构造器，它的参数类型为Collection或者是Map。
基于接口的拷贝构造器和拷贝工厂，能允许用户选择拷贝的实现类型，而不是强迫客户接受原始的实现类型。
例如，现在有一个HashSet,并且希望把它拷贝成一个TreeSet。clone方法无法提供这样的功能，但是用拷贝构造器很容易实现，new TreeSet(s)。


如果想要了解更多有关深拷贝和浅拷贝的信息，可以去看设计模式原型模式那节，有非常清晰的介绍。


每天努力一点，每天都在进步。