super.clone() 操作在派生类中不起作用

Question

这是因为我的项目面临技术困难而提出的。

问题： 我需要克隆一个类的对象，它从第三方库类（我们无权修改其内容）扩展属性（继承）

让我用下面的例子来解释：

父类：

public class UnChangeableBaseClass {

  //fields and Methods

}

儿童班：

class DerivedLocalClass extends UnChangeableBaseClass implements Cloneable {

   // local fields and methods


   public Object clone(){

      Object clonedObj= null;

      try{
       clonedObj = super.clone();
      }
      catch(CloneNotSupportedException e){
        //log exceptions
      }

   }

}

当我尝试这样做时，super.clone() 方法指的是 Class - UnChangeableBaseClass 类型，它不会覆盖 Object clone() 方法。我相信所有的类都是用java.lang.Object class 扩展的，隐含的protected Object clone() 方法将被继承到这个父类。所以，我认为派生类中的这个方法会覆盖父/对象克隆方法。但是在运行时 JVM 搜索在UnChangeableBaseClass 中明确定义的克隆方法。希望我以正确的方式解释，不会让您感到困惑。

我的问题如下：

1. 在这种无法添加任何方法的典型情况下，如何实现克隆方法
   在父类中有super.clone()调用对象克隆方法。

2. 如果上述情况不可行，是否有任何其他方法可以克隆派生类
   对象（通过考虑上述场景中的所有限制）

3. 最后，只是为了了解这种 JVM 行为的原因（如上所述）。

Answer 1

JVM 克隆通过使用标记接口 Cloneable 来工作，而不是寻找 Object.clone()。的确，所有 Java 类都将继承 clone 方法，但根据 javadoc for Cloneable

A class implements the Cloneable interface to indicate to the Object.clone() method that it is legal for that method to make a field-for-field copy of instances of that class.

在你的情况下你不能做 super.clone() 因为它没有被标记为可克隆。如果您无法更改父类，则必须自己制作一个副本。

Answer 2

如何在这种典型情况下实现克隆方法，我们不能 在父类中添加任何方法以使 super.clone() 调用 Object 克隆方法。

好吧，因为clone 方法是Object 类中的受保护方法，所以它也可以在您的超类UnChangeableBaseClass 中访问，因为它是从Object 类扩展而来的。所以，基本上你可以使用super.clone()，从你的基类DerivedLocalClass访问clone方法。

如果上述情况不可能，有没有其他方法可以克隆 派生类对象（通过考虑上述所有限制 情景）

我建议，即使您可以选择使用clone 方法来克隆对象，您也不应该使用它。最好在派生类中使用copy-constructor，并在基类构造函数中添加super() 调用。

另外，参见Effective Java - Item#11 - Override clone judiciously，这表明clone 方法已损坏。

在这篇文章中：-Josh Bloch on Design - Copy Constructor versus Cloning，你想看Bloch的第一段：-

如果你读过我书中关于克隆的内容，尤其是如果你 字里行间，你会知道我认为克隆是深刻的 破碎的。有一些设计缺陷，其中最大的是 Cloneable 接口没有克隆方法。这意味着它 根本行不通：制作可克隆的东西并没有说明什么 关于你可以用它做什么。相反，它说明了什么 它可以在内部进行。它说如果通过调用 super.clone 反复调用 Object 的 clone 方法，这个方法将 返回原件的现场副本。

所以，结论是，你可以在你的DerivedLocalClass 中有一个copy constructor，它将返回调用对象的副本，如下所示：-

public DerivedLocalClass(DerivedLocalClass obj) {
    this.setVar(obj.getVar());
}

Answer 3

我使用的是 java 1.7，运行 OP 给出的代码没有任何问题。 除非超类已重写克隆以引发异常，否则我认为即使超类未声明自己可克隆，这也应该有效。

我会注意到

public Object clone()

没有覆盖克隆方法，它缺少 throws 子句。

Answer 4

正确的方法签名如下

@Override
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    return super.clone();
}

Clone 是 Object 类中的 Protected 方法，因此您可以在类内部访问它，如果您从它扩展。 super.clone() 只需要从对象调用clone() 方法，该对象调用this 上的方法internalClone，这是当前类对象。

   internalClone((Cloneable) this);

所以上面的clone()方法在Object中只会抛出CloneNotSupportedException，如果它被调用的实例不是Cloneable

我看到一些关于克隆方法的误解

1. clone() 方法是 protected 在 Object 类内，因此您不能在类外调用 clone()。例如child.clone() 除非您覆盖它并进行访问 public
2. Cloneable 是标记接口，如果你不标记类Cloneable，那么如果你调用clone() 方法，你会得到CloneNotSupportedException
3. 如果一个类只包含原始字段或对不可变对象的引用，那么通常情况下super.clone返回的对象中不需要修改任何字段。
4. 按照约定，返回的对象应该通过调用super.clone来获取。如果一个类及其所有superclasses (except Object) 遵守这个约定，那么x.clone().getClass() == x.getClass() 就是这种情况。

所以下面的代码可以正常工作

public  class Child extends UnChangeableBaseClass
        implements
            Cloneable {

    int index = 0;

    public Child(int index) {

        this.index = 10;
    }
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

}

参考资料：

1. Object#clone()
2. Cloneable