Java Deep Clone - 如果可克隆，则克隆 ArrayList 中的每个元素，无论类型如何

Question

我有一个 ArrayList a，它可以包含任何类型的对象。然后我需要遍历 ArrayList 的元素。如果元素实现了 Cloneable，我需要克隆该元素（意思是复制它并在内存中给它自己的位置）并将克隆的元素添加到 ArrayList b。问题在于铸造。我需要转换为正确的对象类型，然后调用 clone()。 （因为 Object 中的 clone() 是受保护的。）

在下面的代码中，我已经设法用一堆 if 语句来做到这一点。在每个元素上，我说 if Cloneable，然后嵌套在那个 if 语句中，我有更多的 if 语句，检查正确类型的实例。当程序找到正确的类型时，它会强制转换和克隆。所有这些代码都有效，但我想要一种在没有这些 if 语句的情况下进行强制转换然后 clone() 的方法，因为可能有一些我还不知道的类。有没有办法做到这一点？ （我可以使用 Class.cast() 进行投射，但在此类投射上调用 clone() 没有成功。）

我尝试序列化数组列表，实现我自己的接口（使用 clone() 方法），并调用复制构造函数。这些都不适用于每种情况。据我所知，铸造然后克隆是使其工作的唯一可靠方法。如果有一种方法可以在不指定确切类的情况下进行转换和克隆，那么这将适用于每种情况。否则，我很难过，需要另一种解决方案。 （如果有一种方法可以遍历对象中的每个字段而不考虑可访问性，那也可以。）

这是我的代码：

// Establish variables
TestClass t = new TestClass();
TestClass u = new TestClass(1);
Point p = new Point();
Point q = new Point(1, 2);

// Set up ArrayList a
ArrayList a = new ArrayList();
a.add(t);
a.add(u);
a.add(p);
a.add(q);

// Get number of elements in a
int n = a.size();

// Set up ArrayList b
ArrayList b = new ArrayList();

// Clone all Cloneable elements from a into b
for (int i = 0; i < n; i++)
    if (a.get(i) instanceof Cloneable)
        if (a.get(i) instanceof TestClass)
            b.add(((TestClass)a.get(i)).clone());
        else if (a.get(i) instanceof Point)
            b.add(((Point)a.get(i)).clone());
    //ISSUE: I need to be able to cast and then clone based on the class a.get(i) represents, to avoid these if statements.

// Change initial variables. They change in ArrayList a (due to referencing the same memory) but not b
t.i = 2;
u.i = 3;
p.x = 3;
p.y = 4;
q.x = 5;
q.y = 6;

System.out.println(a);
System.out.println(b);

TestClass 和 Point 是我编写的类。他们实现了 Cloneable。

感谢您提供的任何帮助。

Answer 1

我认为你可以使用反射来做到这一点，

if (a.get(i) instanceof Cloneable) {
  Cloneable c = (Cloneable) a.get(i);
  try {
    Method cloneMethod = c.getClass().getMethod("clone", new Class<?>[] {});
    cloneMethod.setAccessible(true);
    Object clone = cloneMethod.invoke(c, new Object[] {});
    b.add(clone);
  } catch (Exception e) {
    // Add real error handling.
    e.printStackTrace();
  }
} else {
  // It isn't cloneable.
}

Answer 2

Java 中的整个克隆机制基本上都被打破了。 参见例如http://www.artima.com/intv/issues3.html。

您可以使用具有所有功能的库（http://code.google.com/p/cloning/ -（Deep clone utility recomendation 归功于 Cojones）或创建自己的界面，例如

public interface Copyable<T> {
 T copy();
}

让您需要的所有类都实现该接口。如果你知道它是哪个类，你可以正常使用它

SomeClass a = new SomeClass();
SomeClass clone = a.copy();

或者如果你只知道它是可复制的：

Copyable<?> copy = x.copy();

但在大多数情况下，最好使用现有解决方案，例如上面的库。

（编辑：不使用 javas 自己的克隆东西总是最好的选择:)）