Java clone() 方法是实现多态克隆的唯一方法吗？

Question

我需要为我的班级配备多态克隆（深拷贝），即我需要这样的东西才能工作：

SuperType original = new SubType();
SuperType copy = original.clone();

其中original.clone()可以被任何机制替换以创建深拷贝，copy的实际类型应为SubType，因为original也是SubType。

clone() 方法和Cloneable 接口是实现此目的的唯一方法吗？工厂方法和复制构造函数不能被使用，因为实际的类只在运行时才知道，对吧？除了那些 serialize-deserialize 方法和 Java deep-cloning library 之外还有其他建议的方法吗？ 恕我直言，它比 clone() 方法更糟糕？

谢谢，彼得

Answer 1

实际上 Object 的 clone() 方法不允许您进行任何多态调用，因为它是 protected。实现Cloneable 也没有用，因为它不包含clone() 方法。

您可以通过为克隆的类提供多态方法来进行多态克隆，该方法反过来调用复制构造函数。

abstract class SuperType {
    public SuperType(SuperType t) {
    }

    public abstract SuperType deepCopy();
}

class SomeType extends SuperType {

    SomeType(SomeType t) {
        //copy constructor
    }

    @Override
    public SomeType deepCopy() {                        
        return new SomeType(this);
    }
}

 ...

SuperType original = new SubType();
SuperType copy = original.deepCopy(); //the deepCopy is called on children classes

另见：

Joshua Block's opinion on cloning vs. copy constructor

Answer 2

为了使您的代码能够正常工作，该代码要么位于SuperType 类或子类中，要么您的SuperType 类型必须具有公共clone() 方法。公共clone() 方法不会自动存在，您必须实现它。就此而言，您可以将其称为其他任何名称，例如copy().

那么，您的问题是如何实现 clone()（或您所称的任何名称）方法，以便进行多态克隆。

Java 开发人员的意图是调用super.clone()，假设继承层次结构中的所有类都类似地实现clone() 来执行多态克隆。这最终得到了受保护的Object.clone() 方法，它具有多态克隆的魔力。请注意，要使Object.clone() 不引发异常，您的类必须实现Cloneable 接口。

但是，还有其他可能的方法。例如，假设所有子类都有一个默认构造函数，您可以执行this.getClass().newInstance() 之类的操作。这将创建正确类的对象，但不会复制字段。你的 clone 方法需要复制所有的字段，子类必须重写你的 clone 方法来复制它们的字段等。注意在这种情况下是否实现Cloneable 接口是无关紧要的。

另一种方法是，假设类是可序列化的，对this 进行序列化和反序列化。这应该会创建一个多态克隆，其中包含所有可序列化的字段。

Answer 3

你可以简单地为 SuperType 添加一个复制方法并在所有 SubTypes 中实现它

class SuperType {

    public SuperType copy() {
              ...
    }
}

Answer 4

如果您不喜欢Cloneable 界面，您可以创建自己的界面。每个类都将负责创建正确类型的新实例。