java中包含对象的二维数组的深层副本未按预期工作

Question

这是对以前帖子的重写。我现在写了一个完整的新项目，只是为了展示我不理解的行为。下面你会看到代码。该问题在本文末尾的测试输出中变得可见。我的假设是错误位于标记为 /* PROBLEMATIC */ 的行，但我不知道这会是什么错误。

我想做的是这样的：

• 创建一个板对象boardA

• 创建另一个名为 boardB，它是 boardA 的深层副本，因此它在其数组 pos[][] 中引用不同的 Square 对象（正如输出告诉我的那样，确实如此）。

因此，当我输出对象 id（使用 hashCode()）（如在第二个 Board 复制构造函数中）时，我希望为每个对象（我确实得到）获得不同的哈希值，并且为父对象获得不同的哈希值每个 Square 对象（我不这样做）。我希望输出澄清了这一点。

有什么想法吗？ 谢谢。

这是完整的测试代码：

public class CloneTest {

    public static void main(String[] args) {
        Board boardA = new Board();
        Board boardB = new Board(boardA.pos);

        System.out.println("boardA=" + boardA.hashCode());
        System.out.println("boardB=" + boardB.hashCode());
    }

}

class Board {
    final int boardSize = 2;
    Square[][] pos;

    /* create empty board */
    public Board() {
        pos = new Square[boardSize][boardSize];
        for(int row=0; row < boardSize; row++)
            for(int col=0;col < boardSize; col++) {
                pos[row][col] = new Square(row,col);
            }
    }

    /* copy existing board */
    public Board(Square[][] initpos) {
        pos = new Square[boardSize][boardSize];

        for(int row=0; row < boardSize; row++)
            for(int col=0;col < boardSize; col++) {

                System.out.println("initpos["+row+"]["+col+"]=" + initpos[row][col].hashCode() + 
                        " gh=" + initpos[row][col].gameHash());

                try {
                    this.pos[row][col] = initpos[row][col].clone(); /* PROBLEMATIC? */
                } catch (CloneNotSupportedException e) {
                }

                System.out.println("this.pos["+row+"]["+col+"]=" +  this.pos[row][col].hashCode() + 
                        " gh=" + this.pos[row][col].gameHash());

            }
    }

    class Square implements Cloneable {
        int row;
        int col;

        public Square(int r, int c) {
            row = r;
            col = c;
        }

        public Square clone() throws CloneNotSupportedException {
            Square newsquare = (Square) super.clone(); /* WRONG?*/
            return newsquare;
        }

        public int gameHash() {
            return Board.this.hashCode();
        }
    }
}

---

这是一个示例输出：

initpos[0][0]=1598553873 gh=1874519541
this.pos[0][0]=1464824097 gh=1874519541
initpos[0][1]=546069071 gh=1874519541
this.pos[0][1]=1585252666 gh=1874519541
initpos[1][0]=1659432780 gh=1874519541
this.pos[1][0]=716609871 gh=1874519541
initpos[1][1]=973809521 gh=1874519541
this.pos[1][1]=843745660 gh=1874519541
boardA=1874519541
boardB=998786479

如您所见，initpos[0][0] 和 this.pos[0][0] 行的 gh 值相同 (1874519541)。 我希望 this.pos[0][0] 的 gh-value 为 998786479，即 boardB 的 id。

所以克隆的 Square 对象（它应该有不同的 id）仍然认为它属于第一个 Board 对象。但是，既然我将它分配给构造函数中的新 Board 对象，那怎么可能呢？

Answer 1

Java 的 clone() 很棘手（如果不是邪恶的话），内部类更是如此。

我认为this 适用：

“正确”的方式是定义内部的clone方法 带有封闭类参数的类。

或者更好的是，忘记克隆并编写一个复制构造函数。

Answer 2

Square 是Board 的内部类。内部类的每个实例都有对其外部类实例的隐式引用。 Board.this 是你的情况。如果没有外部实例，这样的对象也无法存在。

因此，内部类的对象属于外部类对象的一个​​实例。并且它们属于哪个实例不会改变。甚至，尤其是如果您克隆它们，因为克隆会克隆所有内容。

不要使用 .clone() 从新实例中创建手动副本。

最简单的方法是提供一个拷贝构造函数。那是一个构造函数，它接受一个它自己类型的对象。这样你也不需要泄露实现细节（你的 main 方法需要知道有一个隐藏在板中的数组）。

public class CloneTest {
    public static void main(String[] args) {
        Board boardA = new Board();
        Board boardB = new Board(boardA);
    }
}

class Board {
    final int boardSize = 2;
    Square[][] pos;

    /* create empty board */
    public Board() {
        pos = new Square[boardSize][boardSize];
        for (int row = 0; row < boardSize; row++)
            for (int col = 0; col < boardSize; col++) {
                pos[row][col] = new Square(row, col);
            }
    }

    /** A copy constructor */
    public Board(Board other) {
        pos = new Square[boardSize][boardSize];
        for (int row = 0; row < boardSize; row++)
            for (int col = 0; col < boardSize; col++) {
                this.pos[row][col] = new Square(other.pos[row][col]);
            }
    }

    class Square {
        int row;
        int col;

        /** A Copy Constructor */
        public Square(Square other) {
            row = other.row;
            col = other.col;
        }

        public Square(int r, int c) {
            row = r;
            col = c;
        }

        public int gameHash() {
            return Board.this.hashCode();
        }
    }
}