Cloneable 在 Java 中如何工作以及如何使用它？

Question

我想知道以下内容：

1. Cloneable 表示我们可以拥有对象的克隆或副本，通过 实现Cloneable 接口。有什么优点和 这样做有什么坏处？
2. 如果对象是 复合对象？

Answer 1

关于Cloneable，您首先应该知道的是 - 不要使用它。

用Cloneable实现克隆是非常困难的，不值得。

使用其他选项代替，例如 apache-commons SerializationUtils（深度克隆）或 BeanUtils（浅克隆），或者简单地使用复制构造函数。

See here 了解 Josh Bloch 关于使用Cloneable 进行克隆的观点，这解释了该方法的许多缺点。 （Joshua Bloch 是 Sun 的员工，领导了众多 Java 功能的开发。）

Answer 2

1. 克隆调用了一种额外的语言构造对象的方式 - 没有构造函数。
2. 克隆要求您以某种方式使用 CloneNotSupportedException 进行处理 - 或者打扰客户端代码进行处理。
3. 好处很小 - 您不必手动编写复制构造函数。

因此，请谨慎使用 Cloneable。与您为做好每一件事所付出的努力相比，它并没有给您带来足够的好处。

Answer 3

A) 与复制构造函数相比，克隆并没有太多优势。最大的可能是创建完全相同动态类型的新对象的能力（假设声明的类型是可克隆的并且具有公共克隆方法）。

B) 默认克隆创建一个浅拷贝，除非你的克隆实现改变了它，否则它将保持一个浅拷贝。这可能很困难，尤其是如果您的课程有最终字段

Bozho 是对的，克隆很难做到正确。复制构造函数/工厂将满足大多数需求。

Answer 4

不幸的是，Cloneable 本身只是一个标记接口，也就是说：它没有定义 clone() 方法。

所做的是更改受保护的 Object.clone() 方法的行为，该方法将为未实现 Cloneable 的类抛出 CloneNotSupportedException，并为实现的类执行成员级浅拷贝。

即使这是您正在寻找的行为，您仍然需要实现自己的 clone() 方法才能将其公开。

当实现你自己的clone()时，想法是从super.clone()创建的对象开始，它保证是正确的类，然后做任何额外的字段填充以防浅拷贝不是你想要的。从 clone() 调用构造函数会有问题，因为如果子类想要添加自己的额外可克隆逻辑，这会破坏继承；如果要调用 super.clone() 在这种情况下会得到一个错误类的对象。

这种方法会绕过任何可能在您的构造函数中定义的逻辑，这可能会出现问题。

另一个问题是任何忘记覆盖 clone() 的子类将自动继承默认的浅拷贝，这可能不是你想要的可变状态（现在将在源和副本之间共享）。

出于这些原因，大多数开发人员不使用 Cloneable，而是简单地实现一个复制构造函数。

有关 Cloneable 的更多信息和潜在陷阱，我强烈推荐 Joshua Bloch 的《Effective Java》一书

Answer 5

克隆是一种基本的编程范式。 Java 可能在很多方面实现得很糟糕，这一事实并没有减少对克隆的需求。而且，很容易实现克隆，无论你希望它如何工作，浅的、深的、混合的，等等。如果你愿意，你甚至可以为函数使用名称 clone 而不是实现 Cloneable。

假设我有 A、B 和 C 类，其中 B 和 C 派生自 A。如果我有一个 A 类型的对象列表，如下所示：

ArrayList<A> list1;

现在，该列表可以包含 A、B 或 C 类型的对象。您不知道这些对象是什么类型。所以，你不能像这样复制列表：

ArrayList<A> list2 = new ArrayList<A>();
for(A a : list1) {
    list2.add(new A(a));
}

如果对象实际上是 B 或 C 类型，您将不会得到正确的副本。而且，如果 A 是抽象的怎么办？现在，有人提出了这个建议：

ArrayList<A> list2 = new ArrayList<A>();
for(A a : list1) {
    if(a instanceof A) {
        list2.add(new A(a));
    } else if(a instanceof B) {
        list2.add(new B(a));
    } else if(a instanceof C) {
        list2.add(new C(a));
    }
}

这是一个非常非常糟糕的主意。如果添加新的派生类型怎么办？如果 B 或 C 在另一个包中并且您在此类中无权访问它们怎么办？

你想做的是：

ArrayList<A> list2 = new ArrayList<A>();
for(A a : list1) {
    list2.add(a.clone());
}

很多人已经指出为什么克隆的基本 Java 实现存在问题。但是，通过这种方式很容易克服：

A类：

public A clone() {
    return new A(this);
}

B 类：

@Override
public B clone() {
    return new B(this);
}

在 C 类中：

@Override
public C clone() {
    return new C(this):
}

我没有实现 Cloneable，只是使用相同的函数名。如果你不喜欢它，就给它起个名字吧。

Answer 6

Cloneable 的缺点是什么？

如果要复制的对象具有组合，则克隆非常危险。在这种情况下，您需要考虑以下可能的副作用，因为克隆会创建浅拷贝：

假设您有一个对象来处理与数据库相关的操作。比如说，该对象具有Connection 对象作为属性之一。

所以当有人创建originalObject 的克隆时，正在创建的对象，比如说cloneObject。 这里originalObject 和cloneObject 对Connection 对象持有相同的引用。

假设originalObject 关闭了Connection 对象，那么现在cloneObject 将无法工作，因为connection 对象在它们之间共享并且实际上被originalObject 关闭。

如果假设您要克隆一个具有 IOStream 作为属性的对象，可能会出现类似的问题。

如果对象是复合对象，递归克隆如何发生？

Cloneable 执行浅拷贝。意思是原始对象和克隆对象的数据将指向相同的引用/内存。 相反，深拷贝的情况下，将原始对象内存中的数据复制到克隆对象的内存中。