使用clone( )和Cloneable接口

Posted 2020-06-17

由Object类定义的绝大部分方法在本书其他部分讨论。而一个特别值得关注的方法是clone( )。clone( )方法创建调用它的对象的一个复制副本。只有那些实现Cloneable接口的类能被复制。
　　
　　Cloneable接口没有定义成员。它通常用于指明被创建的一个允许对对象进行位复制（也就是对象副本）的类。如果试图用一个不支持Cloneable接口的类调用clone( )方法，将引发一个CloneNotSupportedExcepti

on异常。当一个副本被创建时，并没有调用被复制对象的构造函数。副本仅仅是原对象的一个简单精确的拷贝。
　　
　　复制是一个具有潜在危险的操作，因为它可能引起不是你所期望的副作用。例如，假如被复制的对象包含了一个称为obRef的引用变量，当副本创建时，副 本中的obRef如同原对象中的obRef一样引用相同的对象。如果副本改变了被obRef引用的对象的内容，那么对应的原对象也将被改变。这里是另一个 例子。如果一个对象打开一个I/O流并被复制，两个对象将可操作相同的流。而且，如果其中一个对象关闭了流，而另一个对象仍试图对I/O流进行写操作的 话，将导致错误。
　　
　　由于复制可能引起问题，因此在Object内，clone( )方法被说明为protected。这就意味着它必须或者被由实现Cloneable的类所定义的方法调用，或者必须被那些类显式重载以便它是公共的。让我们看关于下面每一种方法的例子。
　　
　　下面的程序实现Cloneable接口并定义cloneTest( )方法，该方法在Object中调用clone( )方法：
　　
　　// Demonstrate the clone() method.
　　
　　class TestClone implements Cloneable {
　　
　　int a;
　　
　　double b;
　　
　　// This method calls Object‘s clone().
　　
　　TestClone cloneTest() {
　　
　　try {
　　
　　// call clone in Object.
　　
　　return (TestClone) super.clone();
　　
　　} catch(CloneNotSupportedException e) {
　　
　　System.out.println("Cloning not allowed.");
　　
　　return this;
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　class CloneDemo {
　　
　　public static void main(String args[]) {
　　
　　TestClone x1 = new TestClone();
　　
　　TestClone x2;
　　
　　x1.a = 10;
　　
　　x1.b = 20.98;
　　
　　x2 = x1.cloneTest(); // clone x1
　　
　　System.out.println("x1: " + x1.a + " " + x1.b);
　　
　　System.out.println("x2: " + x2.a + " " + x2.b);
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　这里，方法cloneTest( )在Object中调用clone( )方法并且返回结果。注意由clone( )方法返回的对象必须被强制转换成它的适当类型（TestClone）。
　　
　　下面的例子重载clone( )方法以便它能被其类外的程序所调用。为了完成这项功能，它的存取说明符必须是public，如下所示：
　　
　　// Override the clone() method.
　　
　　class TestClone implements Cloneable {
　　
　　int a;
　　
　　double b;
　　
　　// clone() is now overridden and is public.
　　
　　public Object clone() {
　　
　　try {
　　
　　// call clone in Object.
　　
　　return super.clone();
　　
　　} catch(CloneNotSupportedException e) {
　　
　　System.out.println("Cloning not allowed.");
　　
　　return this;
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　class CloneDemo2 {
　　
　　public static void main(String args[]) {
　　
　　TestClone x1 = new TestClone();
　　
　　TestClone x2;
　　
　　x1.a = 10;
　　
　　x1.b = 20.98;
　　
　　// here, clone() is called directly.
　　
　　x2 = (TestClone) x1.clone();
　　
　　System.out.println("x1: " + x1.a + " " + x1.b);
　　
　　System.out.println("x2: " + x2.a + " " + x2.b);
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　由复制带来的副作用最初一般是比较难发现的。通常很容易想到的是类在复制时是很安全的，而实际却不是这样。一般在没有一个必须的原因的情况下，对任何类都不应该执行Cloneable。

 

 

 

浅复制和深复制来说一下，首先需要了解对象深、浅复制的概念：

深复制：将一个对象复制后，不论是基本数据类型还有引用类型，都是重新创建的。简单来说，就是深复制进行了完全彻底的复制，而浅复制不彻底。

此处，写一个深浅复制的例子：

 

[java] view plaincopy

public class Prototype implements Cloneable, Serializable {  

•   
•     private static final long serialVersionUID = 1L;  
•     private String string;  
•   
•     private SerializableObject obj;  
•   
•     /* 浅复制 */  
•     public Object clone() throws CloneNotSupportedException {  
•         Prototype proto = (Prototype) super.clone();  
•         return proto;  
•     }  
•   
•     /* 深复制 */  
•     public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {  
•   
•         /* 写入当前对象的二进制流 */  
•         ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();  
•         ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);  
•         oos.writeObject(this);  
•   
•         /* 读出二进制流产生的新对象 */  
•         ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());  
•         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);  
•         return ois.readObject();  
•     }  
•   
•     public String getString() {  
•         return string;  
•     }  
•   
•     public void setString(String string) {  
•         this.string = string;  
•     }  
•   
•     public SerializableObject getObj() {  
•         return obj;  
•     }  
•   
•     public void setObj(SerializableObject obj) {  
•         this.obj = obj;  
•     }  
•   
• }  
•   
• class SerializableObject implements Serializable {  
•     private static final long serialVersionUID = 1L;  
• }  

 

 

要实现深复制，需要采用流的形式读入当前对象的二进制输入，再写出二进制数据对应的对象。