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Effective Java之謹慎地覆蓋clone(十一)

Clone提供一種語言之外的機制:無需呼叫構造器就可以建立物件。

它的通用約定非常弱:

建立和返回該物件的一個拷貝。這個拷貝的精確含義取決於該物件的類。一般含義是,對於任何物件x,表示式x.clone() != x 將會是true,並且,表示式x.clone().getClass() == x.getClass() 將會是true,但這些不是絕對的要求,通常情況下,表示式 x.clone().equals(x) 將會是true,這也不是一個絕對的要求,拷貝物件往往是建立它的類的一個新例項,但它同時也會要求拷貝內部的資料結構。

如果類的每個域包含一個基本型別的值,或者包含一個指向不可變物件的引用,那麼被返回的物件則正是所需要的物件,如

public class PhoneNumber implements Cloneable{
    private final int areaCode;
    private final int prefix;
    private final int lineNumber;

    public PhoneNumber(int areaCode, int prefix, int lineNumber) {
        rangeCheck(areaCode, 999, "area code");
        rangeCheck(prefix, 999, "prefix"
); rangeCheck(lineNumber, 9999, "line number"); this.areaCode = areaCode; this.prefix = prefix; this.lineNumber = lineNumber; } private static void rangeCheck(int arg, int max, String name) { if(arg < 0 || arg > max) { throw new IllegalArgumentException(name + ": "
+ arg); } } @Override public boolean equals(Object o) { if(o == this) return true; if(!(o instanceof PhoneNumber)) return false; PhoneNumber pn = (PhoneNumber)o; return pn.lineNumber == lineNumber && pn.prefix == prefix && pn.areaCode == areaCode; } @Override public PhoneNumber clone() { try { return (PhoneNumber) super.clone(); } catch(CloneNotSupportedException e) { throw new AssertionError(); } } }

不可變類包括String,Integer,Short等包裝類。

而如果物件中包含的域引用了可變的物件,如:

public class Stack {
    private Object[] elements;
    private int size = 0;
    private static final int DEFAULT_INITAL_CAPACITY = 16;

    public Stack() {
        elements = new Object[DEFAULT_INITAL_CAPACITY];
    }

    public void push(Object e) {
        ensureCapacity();
        elements[size++] = e;
    }

    public Object pop() {
        if(size == 0) {
            throw new EmptyStackException();
        }
        Object result = elements[--size];
        elements[size] = null;
        return result;
    }

    private void ensureCapacity() {
        if(elements.length == size)
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
    }
}

那麼我們就要對引用物件進行深度賦值。
這裡應該:

@Override
public Stack clone() {
    try {
        Stack result = (Stack) super.clone();
        result.elements = elements.clone();
        return result;
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        throw new AssertionError();
    }
}

如果是Integer等不可變物件,則不用進行clone,如果是陣列,包括普通型別陣列,或者包裝型別陣列,如int[],Integer[]則都要進行clone。

cloneable的問題導致我們不應該擴充套件這個介面,為了繼承而設計的類也不應該實現這個介面,由於它具有這麼多缺點,專家級的程式設計師從來不去覆蓋clone方法, 也從來不去呼叫它,除非拷貝陣列。

對於一個專門為繼承而設計的類,如果未能提供行為良好的受保護clone方法,它的子類就不可能實現Cloneable介面。

要想實現真正的深複製而不希望實現Cloneable介面,可行的辦法是實現Serializable介面,通過物件的序列化和反序列化實現克隆,可以實現真正的深度克隆。不過因為序列化和反序列化,會造成一定的效能損失。