如何正确覆盖克隆方法？
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【中文标题】如何正确覆盖克隆方法？【英文标题】：How to properly override clone method? 【发布时间】：2011-01-20 13:41:14 【问题描述】：我需要在我的一个没有超类的对象中实现深度克隆。
处理超类（即Object）抛出的已检查CloneNotSupportedException 的最佳方法是什么？
一位同事建议我按以下方式处理：
@Override
public MyObject clone()
MyObject foo;
try
foo = (MyObject) super.clone();
catch (CloneNotSupportedException e)
throw new Error();
// Deep clone member fields here
return foo;
这对我来说似乎是一个很好的解决方案，但我想把它扔给 *** 社区，看看是否还有其他可以包含的见解。谢谢！
【问题讨论】：
如果你知道父类实现了Cloneable，那么抛出一个AssertionError 而不仅仅是一个普通的Error 更有表现力。
编辑：我宁愿不使用 clone()，但项目已经基于它，此时不值得重构所有引用。
最好现在咬紧牙关而不是以后（好吧，除非您即将投入生产）。
我们距离完成还有一个半月的时间。我们无法证明时间的合理性。
我认为这个解决方案是完美的。并且不要对使用克隆感到难过。如果您有一个用作传输对象的类，并且它只包含原始数据和不可变数据，如 String 和 Enums，那么由于教条的原因，除了 clone 之外的所有内容都将完全浪费时间。请记住克隆做什么和不做什么！ （没有深度克隆）
【参考方案1】：
你一定要使用clone吗？大多数人都同意 Java 的 clone 已损坏。
Josh Bloch on Design - Copy Constructor versus Cloning
如果你读过我书中关于克隆的内容，尤其是如果你读到字里行间，你就会知道我认为
clone被深深地破坏了。 [...] 很遗憾Cloneable坏了，但它确实发生了。
您可以在他的书Effective Java 2nd Edition, Item 11: Override clone judiciously 中阅读更多关于该主题的讨论。他建议改用复制构造函数或复制工厂。
他接着写了几页关于如果你觉得必须的话，你应该如何实现clone。但他以这个结尾：
所有这些复杂性真的有必要吗？很少。如果你扩展一个实现
Cloneable的类，你别无选择，只能实现一个行为良好的clone方法。否则，最好提供对象复制的替代方法，或者干脆不提供该功能。
重点是他的，不是我的。
既然您明确表示您别无选择，只能实施 clone，在这种情况下您可以执行以下操作：确保 MyObject extends java.lang.Object implements java.lang.Cloneable。如果是这种情况，那么您可以保证您将永远捕获CloneNotSupportedException。正如一些人所建议的那样，抛出 AssertionError 似乎是合理的，但您也可以添加注释来解释为什么永远不会输入 catch 块在这种特殊情况下。
或者，正如其他人也建议的那样，您也许可以在不调用 super.clone 的情况下实现 clone。
【讨论】：
不幸的是，该项目已经使用克隆方法编写，否则我绝对不会使用它。我完全同意你的观点，Java 的克隆实现是 fakakta。 如果一个类及其所有超类在其克隆方法中调用super.clone()，则子类通常只需在添加内容需要克隆的新字段时覆盖clone()。如果任何超类使用new 而不是super.clone()，则所有子类都必须覆盖clone()，无论它们是否添加任何新字段。【参考方案2】：
有时实现复制构造函数更简单：
public MyObject (MyObject toClone)
它为您省去了处理CloneNotSupportedException 的麻烦，与final 字段一起使用，您不必担心返回的类型。
【讨论】：
【参考方案3】：您的代码的工作方式非常接近于“规范”的编写方式。不过，我会在捕获中抛出一个AssertionError。它表示永远不应该到达那条线。
catch (CloneNotSupportedException e)
throw new AssertionError(e);
【讨论】：
查看@polygenelubricants 的回答，了解为什么这可能是个坏主意。 @KarlRichter 我已经阅读了他们的答案。它并没有说这是一个坏主意，除了Cloneable 通常是一个坏主意，正如有效 Java 中所解释的那样。 OP 已经表示他们必须使用Cloneable。所以我不知道我的答案还有什么可以改进的，除了可能直接删除它。【参考方案4】：
有两种情况会抛出CloneNotSupportedException：
-
被克隆的类没有实现
Cloneable（假设实际的克隆最终还是遵循Object的克隆方法）。如果您在其中编写此方法的类实现了Cloneable，则永远不会发生这种情况（因为任何子类都会适当地继承它）。
异常是由实现显式抛出的 - 当超类为 Cloneable 时，这是防止子类中可克隆性的推荐方法。
后一种情况不能发生在您的类中（因为您直接在 try 块中调用超类的方法，即使是从调用 super.clone() 的子类中调用），前一种情况不应发生，因为您的类显然应该实现Cloneable。
基本上，您应该肯定地记录错误，但在这种特殊情况下，只有在您弄乱了类的定义时才会发生这种情况。因此将其视为NullPointerException（或类似）的检查版本 - 如果您的代码正常运行，它将永远不会被抛出。
在其他情况下，您需要为这种可能性做好准备 - 无法保证给定对象是可克隆的，因此在捕获异常时，您应该根据这种情况采取适当的措施（继续对于现有对象，采用另一种克隆策略，例如序列化-反序列化，如果您的方法需要可克隆的参数等，则抛出IllegalParameterException。
编辑：虽然总的来说我应该指出，是的，clone() 确实很难正确实现，而且调用者很难知道返回值是否是他们想要的，当你考虑深克隆与浅克隆。完全避免整个事情并使用另一种机制通常会更好。
【讨论】：
如果一个对象公开了一个公共克隆方法，任何不支持它的派生对象都会违反里氏替换原则。如果克隆方法受到保护，我认为最好用其他方法而不是返回正确类型的方法来隐藏它，以防止子类甚至尝试调用super.clone()。【参考方案5】：
使用serialization 进行深层复制。这不是最快的解决方案，但它不依赖于类型。
【讨论】：
考虑到我已经在使用 GSON，这是一个很棒且显而易见的解决方案。【参考方案6】：您可以像这样实现受保护的复制构造函数：
/* This is a protected copy constructor for exclusive use by .clone() */
protected MyObject(MyObject that)
this.myFirstMember = that.getMyFirstMember(); //To clone primitive data
this.mySecondMember = that.getMySecondMember().clone(); //To clone complex objects
// etc
public MyObject clone()
return new MyObject(this);
【讨论】：
这在大多数情况下都不起作用。你不能对getMySecondMember()返回的对象调用clone()，除非它有public clone方法。
显然，您需要在希望能够克隆的每个对象上实现此模式，或者找到另一种方法来深度克隆每个成员。
是的，这是必要的要求。【参考方案7】：
尽管这里的大多数答案都是有效的，但我需要告诉您，您的解决方案也是实际的 Java API 开发人员如何做到的。 （Josh Bloch 或 Neal Gafter）
这里是 openJDK ArrayList 类的摘录：
public Object clone()
try
ArrayList<?> v = (ArrayList<?>) super.clone();
v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
v.modCount = 0;
return v;
catch (CloneNotSupportedException e)
// this shouldn't happen, since we are Cloneable
throw new InternalError(e);
正如您已经注意到和其他人提到的，如果您声明实现了Cloneable 接口，CloneNotSupportedException 几乎没有机会被抛出。
另外，如果您在被覆盖的方法中没有做任何新的事情，则不需要覆盖该方法。仅当需要对对象进行额外操作或需要将其公开时才需要覆盖它。
最终，最好还是避免它并使用其他方式。
【讨论】：
【参考方案8】：public class MyObject implements Cloneable, Serializable
@Override
@SuppressWarnings(value = "unchecked")
protected MyObject clone()
ObjectOutputStream oos = null;
ObjectInputStream ois = null;
try
ByteArrayOutputStream bOs = new ByteArrayOutputStream();
oos = new ObjectOutputStream(bOs);
oos.writeObject(this);
ois = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(bOs.toByteArray()));
return (MyObject)ois.readObject();
catch (Exception e)
//Some seriouse error :< //
return null;
finally
if (oos != null)
try
oos.close();
catch (IOException e)
if (ois != null)
try
ois.close();
catch (IOException e)
【讨论】：
所以你刚刚将它写入文件系统并读回了对象。好的，这是处理克隆的最佳方法吗？ SO社区的任何人都可以评论这种方法吗？我想这不必要地将克隆和序列化 - 两个完全不同的概念联系起来。我会等着看其他人对此有什么看法。 它没有进入文件系统，它在主内存中（ByteArrayOutputStream）。对于深度嵌套的对象，它的解决方案效果很好。特别是如果您不经常需要它，例如在单元测试中。其中性能不是主要目标。【参考方案9】：仅仅因为 java 的 Cloneable 实现被破坏，并不意味着您不能创建自己的实现。
如果 OP 的真正目的是创建一个深度克隆，我认为可以创建这样的接口：
public interface Cloneable<T>
public T getClone();
然后使用前面提到的原型构造函数来实现它：
public class AClass implements Cloneable<AClass>
private int value;
public AClass(int value)
this.vaue = value;
protected AClass(AClass p)
this(p.getValue());
public int getValue()
return value;
public AClass getClone()
return new AClass(this);
和另一个具有 AClass 对象字段的类：
public class BClass implements Cloneable<BClass>
private int value;
private AClass a;
public BClass(int value, AClass a)
this.value = value;
this.a = a;
protected BClass(BClass p)
this(p.getValue(), p.getA().getClone());
public int getValue()
return value;
public AClass getA()
return a;
public BClass getClone()
return new BClass(this);
通过这种方式，您可以轻松地深度克隆 BClass 类的对象，而无需 @SuppressWarnings 或其他花哨的代码。
【讨论】：
以上是关于如何正确覆盖克隆方法？的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
实现 Cloneable 接口如何允许克隆对象，因为它是一个标记接口并且没有任何方法？ [复制]