为什么Object.clone（）是Java原生的？

Posted 2021-04-30

创建对象的精确副本的clone上的clone方法声明为：

Object

为什么是protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException; ？

答案

基本上，因为native方法所做的事情是您无法用Java语言完成的：它会克隆对象的状态，包括其实际的类名称。

Java中的克隆机制基于调用超类的clone()方法的每个类，一直到clone。然后，对象使用此“神奇的”本机Object方法来复制原始对象，包括其实际类。

考虑此：

clone

现在假设您有一个class A implements Cloneable { public A clone() { A obj = (A) super.clone(); // Do some deep-copying of fields return obj; } } class B extends A { public B clone() { B obj = (B) super.clone(); // Do some deep-copying of fields not known to A return obj; } } 类型的对象，然后在其上调用B。您期望得到一个clone对象，该对象的类在内部被识别为B，而不是B。 Object不知道B中所有内容的实现，因此需要调用A的A方法。但是，如果clone是用Java语言实现的A而不是调用clone，则它将返回的对象必须是super.clone()。它不能使用A（假设创建A时不知道B）。

它可以通过反射来做些什么，但是它怎么知道要调用哪个构造函数，以便所有最终字段都可以正确填充？

所以诀窍是new B()本身并没有执行，而是调用了A，并一直返回到super.clone()，并且它使用了一个本机方法来逐字节复制原始对象，调整为新的堆位置。因此，新对象神奇地成为Object对象，并且类型转换不会失败。

为什么不返回B？因为那不会被克隆。当您调用Object时，您希望得到的对象具有相同的状态（字段）和相同的class（重写和添加的方法）。如果它返回一个内部类名称为clone的对象，则您只能访问Object提供的内容，例如Object，并且您将无法从另一个toString()访问其私有字段。对象，或将其分配给B类型变量。

另一答案

查看克隆文档：

否则，此方法将创建该类的新实例。对象，并使用确切的内容初始化其所有字段该对象的相应字段，就像通过分配；内容本身不是克隆的字段。

此操作可以使用本机代码非常有效地完成，因为必须直接复制一些内存。在这方面与B类似，它也是本机的。有关详细信息，请参见以下问题：System.arrayсopy

注意，通常应避免使用Object.clone（），而应使用例如复制构造函数，请参见Is it possible to find the source for a Java native method?

另一答案

clone（）是本机的，因为操作取决于基础平台，也称为OS。以下是一些事实，可以帮助您了解实际发生的情况：1. JVM是用C ++实现的2. C ++要求您在目标平台/ OS上编译代码3. clone（）操作在内存中进行4.内存的那部分是由JVM（一个C ++程序）控制的5.将一个类编译为bytecode = text（忽略下面所有冗长的细节，它们仅用于说明）因此，此：

How do I copy an object in Java?

成为此：

public static void main(String[] args) {
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = calc(a, b);
}
static int calc(int a, int b) {
    return (int) Math.sqrt(Math.pow(a, 2) + Math.pow(b, 2));
}

6. 共享类方法=>不克隆；它们在内部用指针标识（一种方法不过是一组指令，因此，指向该组只需要指向该组的第一条指令）
7. 然后，对象只是实例变量的特定状态
8. 要克隆对象，方法clone（）仅需要在内存中复制实例变量。看起来它是以字节块的形式进行的-与调用构造函数new SomeClassname（）一样，没有进行任何分析-找出类在内存中的位置，构造函数在哪里，然后找出变量类型，并通过初始化值（如果有），并执行分配（如果有）。您得到图片。
9. 由于clone（）是在给定类型的特定对象上调用的，因此该类型本身是已知的，因此不需要上面（8）中的分析。即使实例变量的值相同，所以我们不需要传递任何东西。
10. 剩下的唯一问题是DEEP副本-通过在每个依赖项对象上调用clone（）并将引用分配给包装克隆中的实例变量来处理对依赖项的引用。

[我知道这很长，但是很清楚地说明了为什么clone（）比“ new”更快-只是将对象的状态捕获为二进制字符串并复制它而没有任何“ thought” /检查。

要了解有关字节码的更多信息，请查看public static void main(java.lang.String[]); descriptor: ([Ljava/lang/String;)V flags: (0x0009) ACC_PUBLIC, ACC_STATIC Code: stack=2, locals=4, args_size=1 0: iconst_1 1: istore_1 2: iconst_2 3: istore_2 4: iload_1 5: iload_2 6: invokestatic #2 // Method calc:(II)I 9: istore_3 10: return static int calc(int, int); descriptor: (II)I flags: (0x0008) ACC_STATIC Code: stack=6, locals=2, args_size=2 0: iload_0 1: i2d 2: ldc2_w #3 // double 2.0d 5: invokestatic #5 // Method java/lang/Math.pow:(DD)D 8: iload_1 9: i2d 10: ldc2_w #3 // double 2.0d 13: invokestatic #5 // Method java/lang/Math.pow:(DD)D 16: dadd 17: invokestatic #6 // Method java/lang/Math.sqrt:(D)D 20: d2i 21: ireturn 。并记住.... 计算机科学中的一切都是伪造的，包括类对象，因为它们只是将相关结构和功能组合在一起的另一个抽象]，可能是硬件：)，但大多数人认为它实际上属于计算机工程，而不是CS。

另一答案

这是本机的，因为某些系统类的this article in DZone方法是用C ++编写的，以提高性能。