Effective Java – Item 13 谨慎地覆盖 clone

item13 · 谨慎地覆盖 clone

Cloneable 接口的目的是作为对象的一个 mixin 接口，表明这样的对象允许克隆。但，它并没有成功地达到这个目的，它的主要缺陷在于缺少一个 clone 方法，而 Object 的 clone 方法是受保护的。

Cloneable 作用

• 决定了 Object 中受保护的 clone 方法实现的行为
  • 如果一个类实现了 Cloneable 接口，Object 的 clone 方法就返回该对象的逐域拷贝
  • 如果一个类没有实现 Cloneable 接口，就会抛出 CloneNotSupportedException
• 对于 Cloneable 接口，它改变了超类中受保护的方法的行为。不值得效仿
• 事实上，实现 Cloneable 接口的类是为了提供一个功能适当的公有的 clone 方法。

clone 方法规范

• 为了达到上述目的，类及其所有超类都必须遵守一个相当复杂的、不可实施的、并且基本上没有文档说明的协议。由此得到一种语言之外（依赖底层实现）的机制：它无需构造器就可以创建对象。

• clone 方法的通用约定是非常弱的，下面是摘自 Object 规范中的约定内容

  Creates and returns a copy of this object. The precise meaning of “copy” may depend on the class of the object. The general intent is that, for any object x, the expression:

  x.clone() != x

  will be true, and that the expression:

  x.clone().getClass() == x.getClass()

  will be true, but these are not absolute requirements.
  While it is typically the case that:

  x.clone().equals(x)

  will be true, this is not an absolute requirement.

  By convention, the returned object should be obtained by calling super.clone. If a class and all of its super-classes (except Object) obey this convention, it will be the case that x.clone().getClass() == x.getClass().

• 注意：如果类的 clone 方法返回的实例不是通过调用 super.clone() 方法获得，而是通过调用构造器获得，编译器不会发出警告，但是该类的子类调用了 super.clone() 方法，得到的对象是超类的，并不是子类的。

• 不可变的类永远都不应该提供 clone 方法

• Cloneable 结构与引用可变对象的 final 域的正常做法是不相兼容的。

• clone 方法是浅拷贝（只拷贝一层），对类所引用的对象需手动拷贝

更好的做法

• 提供一个拷贝构造器或拷贝工厂来代替 clone 方法

  // Copy constructor
  public Yum(Yum yum) { ... };
  

  // Copy factory
  public static Yum newInstance(Yum yum) { ... };
  

总结

• 既然所有的问题都与 Cloneable 接口有关，新的接口就不应该扩展这个接口，新的可扩展的类也不应该实现这个接口。复制功能最好有构造器或工厂提供。（除数组）