Java Object.Clone方法

Java面向对象设计 - Java Object.Clone方法

Java不提供克隆(复制)对象的自动机制。

克隆对象意味着逐位复制对象的内容。

要支持克隆操作，请在类中实现clone()方法。

Object类中的clone()方法的声明如下:

protected  Object clone()  throws   CloneNotSupportedException

clone()方法声明为protected。因此，我们不能从客户端代码调用它。以下代码无效：

Object obj  = new Object();
Object clone = obj.clone(); // Error. Cannot  access protected clone() method

我们需要在类中声明clone()方法public克隆类的对象。

它的返回类型是Object。这意味着您将需要转换clone()方法的返回值。

假设MyClass是可克隆的。克隆代码将如下所示：

MyClass mc  = new MyClass();
MyClass clone = (MyClass)mc.clone(); // Need to use  a  cast

Object类中的clone()方法会抛出CloneNotSupportedException。

要调用clone()方法，我们需要将调用放在try-catch块中，或者重新抛出异常。

例子

以下代码显示了如何实现克隆方法。

class MyClass implements Cloneable {
  private double value;

  public MyClass(double value) {
    this.value = value;
  }

  public void setValue(double value) {
    this.value = value;
  }

  public double getValue() {
    return this.value;
  }

  public Object clone() {
    MyClass copy = null;
    try {
      copy = (MyClass) super.clone();
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    return copy;
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    MyClass dh = new MyClass(100.00);

    MyClass dhClone = (MyClass) dh.clone();

    System.out.println("Original:" + dh.getValue());
    System.out.println("Clone :" + dhClone.getValue());

    dh.setValue(200.00);
    dhClone.setValue(400.00);

    System.out.println("Original:" + dh.getValue());
    System.out.println("Clone :" + dhClone.getValue());
  }
}

上面的代码生成以下结果。

Original:100.0
Clone :100.0
Original:200.0
Clone :400.0

例2

以下代码不从clone方法返回对象类型，该方法仅在Java 5或更高版本中编译。

class MyClass  implements Cloneable  {
    public MyClass clone()  { 
       Object copy  = null;
       return  (MyClass)copy;
    }
}

下面的代码展示了如何做浅层克隆。

class MyClass implements Cloneable {
  private double value;

  public MyClass(double value) {
    this.value = value;
  }

  public void setValue(double value) {
    this.value = value;
  }

  public double getValue() {
    return this.value;
  }

  public Object clone() {
    MyClass copy = null;
    try {
      copy = (MyClass) super.clone();
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    return copy;
  }
}

class ShallowClone implements Cloneable {
  private MyClass holder = new MyClass(0.0);

  public ShallowClone(double value) {
    this.holder.setValue(value);
  }

  public void setValue(double value) {
    this.holder.setValue(value);
  }

  public double getValue() {
    return this.holder.getValue();
  }

  public Object clone() {
    ShallowClone copy = null;
    try {
      copy = (ShallowClone) super.clone();
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    return copy;
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ShallowClone sc = new ShallowClone(100.00);
    ShallowClone scClone = (ShallowClone) sc.clone();

    System.out.println("Original:" + sc.getValue());
    System.out.println("Clone :" + scClone.getValue());

    sc.setValue(200.00);

    System.out.println("Original:" + sc.getValue());
    System.out.println("Clone :" + scClone.getValue());
  }
}

上面的代码生成以下结果。

例3

ShallowClone类的clone()方法中的代码与MyClass类的clone()方法相同。

当ShallowClone类使用super.clone()调用Object类的clone()方法时，它会接收自身的浅拷贝。也就是说，它与其克隆共享其实例变量中使用的DoubleHolder对象。

在深层克隆中，您需要克隆对象的所有引用实例变量引用的所有对象。

class MyClass implements Cloneable {
  private double value;

  public MyClass(double value) {
    this.value = value;
  }

  public void setValue(double value) {
    this.value = value;
  }

  public double getValue() {
    return this.value;
  }

  public Object clone() {
    MyClass copy = null;
    try {
      copy = (MyClass) super.clone();
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    return copy;
  }
}

class DeepClone implements Cloneable {
  private MyClass holder = new MyClass(0.0);

  public DeepClone(double value) {
    this.holder.setValue(value);
  }

  public void setValue(double value) {
    this.holder.setValue(value);
  }

  public double getValue() {
    return this.holder.getValue();
  }
  public Object clone() {
    DeepClone copy = null;
    try {
      copy = (DeepClone) super.clone();
      copy.holder = (MyClass) this.holder.clone();
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    return copy;
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    DeepClone sc = new DeepClone(100.00);
    DeepClone scClone = (DeepClone) sc.clone();

    System.out.println("Original:" + sc.getValue());
    System.out.println("Clone :" + scClone.getValue());

    sc.setValue(200.00);

    System.out.println("Original:" + sc.getValue());
    System.out.println("Clone :" + scClone.getValue());
  }
}

上面的代码生成以下结果。