java clone

clone是什么？

clone()是java提供一个功能，用于获取对象的一个副本。对于副本的的心理预期(并非必须)应该是[^1]：

• x.clone() != x 因为目标是对象，拷贝与原对象不应该是同一对象。
• x.clone().getClass() == x.getClass() 他们具有相同的类。
• x.clone().equals(x)==true 在比较时，它们应该是相等的。

clone()实质就是java就是对原型模式的原生支持。

clone()的实现

语法要求

Java提供了clone()方法的默认实现，在Object类中进行了声明：

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

首先可以看到它是native方法。Object.clone()执行时，会创建该类的新实例，并对所有字段进行浅拷贝: 基本类型字段复制值，对于引用类型字段只复制引用。

其次它是protected方法，要求子类如果需要提供该功能，必须覆盖该方法，并声明为public。

@override
public Type clone(){...}

最后可以看到其抛出CloneNotSupportedException异常，其要求子类如果提供了该功能，而且使用了Java默认实现（即调用了super.clone()），必须声明Cloneable标记接口。

虽然不使用默认实现时，不声明Cloneable也不会报错，但只要提供了clone()功能，就最好声明实现Cloneable。

public MyClass implements Cloneable{}

实现细节

参考Joshua Bloch的文章[^2][^4]，实际要实现一个功能良好的clone()方法要考虑很多方面，而且存在其它更清晰的方式替代（如复制构造器）。

大概总结一下该文章（你最好亲自去看），就是：

• java语言对clone功能的设计是失败的。
• 合理的clone()内部实现，应该是一个clone()链条，通过层层super.clone()，最终到达Object.clone()。“类似构造器调用链”。
• 每一层都应该处理好实例域，包括需要更改的基本类型数据和需要深拷贝的引用类型数据。
• 要考虑线程安全、final字段的不可修改、异常处理等问题。

clone的应用

因为上述原因（Josua Bloch的文章），“应该尽量避免使用clone，clone显得有些笨拙”[^3]。从大神们的观点来看，除了数组的clone()，不要在其它地方使用clone[^4]。

实例场景

我对Spring Framework 的v4.0.2.RELEASE版本为样本，统计了Java代码实际应用中clone出现的次数：

正式代码

类型	次数
java.util.Stack	1
array	14
WebClient.Builder	1
WebHttpHandlerBuilder	1

测试代码

类型	次数
java.text.SimpleDateFormat	1
java.util.LinkedHashMap	2
LinkedCaseInsensitiveMap	1
UriComponentsBuilder	1

主要使用于在array和ADT这类数据集合，且很少被使用。

[^1] javadoc: Object.clone()
[^2] 《EffectiveJava》11谨慎覆盖clone
[^3]《java核心技术 卷1》6.2 对象克隆
[^4]Copy Constructor versus Cloning

转载于:https://www.cnblogs.com/redreampt/p/9418960.html