JAVA中的Cloneable接口

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前言

Java中的 Cloneable并没有具体的方法，那为什么我们需要实现Cloneable这个空接口才能使用clone方法呢？

这里有两方面的原因：

  • 首先，可能有一个上溯造型句柄指向一个基础类型，而且不知道它是否真的能克隆那个对象。在这种情况下，可以用instanceof关键字来判断句柄是否确实实现同一个能克隆的对象连接。
  • 第二个原因是考虑到我们可能不愿所有的对象都能克隆。所以Object.clone()会验证一个类是否真的是实现了Cloneable接口。若没有实现，则抛出CloneNotSupportedException异常。

成功的克隆

首先对象中的clone()方法必须要是public的，其次要实现Cloneable接口，我们最好用一个try-catch块把super.clone()代码封装起来，试图捕获一个应当永不出现的异常。

super.clone()是Object.clone()操作，之所以能调用，因为Object中的clone()方法是protected的，所以衍生类都可以访问（Object是顶级父类）。

Object.clone()操作会检查原来对象有多大，再为新的对象腾出足够多的内容，将所有二进制位从原来的对象，复制到新的对象爱嗯。这叫“按位复制”。

简单的示例：

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public class CloneDemo {

    @Test
    public void t() {
        Cat cat = new Cat();
        Object catClone = cat.clone();
        if (Objects.nonNull(catClone)) {
            System.out.println("catClone:" + catClone.toString());
            ((Cat) catClone).name = "cat";
            System.out.println("cat:" + cat.toString());
            System.out.println("catClone:" + catClone.toString());

        }
    }
}

class Cat implements Cloneable {
    String name = "keep";

    static {
        System.out.println("load Cat");
    }

    @Override
    protected Object clone() {
        try {
            return super.clone();
        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.getMessage());
        }
        return null;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Cat{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

对象中包含其它对象，其它对象也会被Clone吗？

结论，Object.clone()不会自动克隆所有句柄指向的目标，是“浅层复制”。

对象中的对象没有实现Cloneable

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public class CloneDemo {
    @Test
    public void t() {
        Cat cat = new Cat();
        cat.dog = new Dog();
        Object catClone = cat.clone();
        if (Objects.nonNull(catClone)) {
            System.out.println("catClone:" + catClone.toString());
            ((Cat) catClone).name = "cat";
            ((Cat) catClone).dog.name = "xiao dog";
            System.out.println("改变Clone后的对象值=>");
            System.out.println("cat:" + cat.toString());
            System.out.println("catClone:" + catClone.toString());
        }
    }
}

class Cat implements Cloneable {
    String name = "keep";
    Dog dog;

    static {
        System.out.println("load Cat");
    }

    @Override
    protected Object clone() {
        try {
            return super.clone();
        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.getMessage());
        }
        return null;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Cat{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", dog=" + dog +
                '}';
    }
}

class Dog {
    String name = "dog";

    static {
        System.out.println("load Dog");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Dog{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

输出结果

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load Cat
load Dog
catClone:Cat{name='keep', dog=Dog{name='dog'}}
改变Clone后的对象值=>
cat:Cat{name='keep', dog=Dog{name='xiao dog'}}
catClone:Cat{name='cat', dog=Dog{name='xiao dog'}}

这里我们发现，Dog对象还是引用，并没有被Clone成功。

对象中的对象实现了Cloneable接口

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public class CloneDemo {
    @Test
    public void t() {
        Cat cat = new Cat();
        cat.dog = new Dog();
        Object catClone = cat.clone();
        if (Objects.nonNull(catClone)) {
            System.out.println("catClone:" + catClone.toString());
            ((Cat) catClone).name = "cat";
            ((Cat) catClone).dog.name = "xiao dog";
            System.out.println("改变Clone后的对象值=>");
            System.out.println("cat:" + cat.toString());
            System.out.println("catClone:" + catClone.toString());

        }
    }
}

class Cat implements Cloneable {
    String name = "keep";
    Dog dog;

    static {
        System.out.println("load Cat");
    }

    @Override
    protected Object clone() {
        try {
            return super.clone();
        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.getMessage());
        }
        return null;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Cat{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", dog=" + dog +
                '}';
    }
}

class Dog implements Cloneable {
    String name = "dog";

    static {
        System.out.println("load Dog");
    }

    @Override
    protected Object clone() {
        System.out.println("   Dog  clone ");
        try {
            return super.clone();
        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.getMessage());
        }
        return null;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Dog{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

输出结果

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load Cat
load Dog
catClone:Cat{name='keep', dog=Dog{name='dog'}}
改变Clone后的对象值=>
cat:Cat{name='keep', dog=Dog{name='xiao dog'}}
catClone:Cat{name='cat', dog=Dog{name='xiao dog'}}

在这里我们发现，并没有任何区别，实际上上面已经说道“按位复制”，那么Dog对象在Cat对象中只是引用，不存在Dog内存，所以就不存在复制Dog内存。

本文地址： https://github.com/maxzhao-it/blog/post/4368/