为什么 Java 枚举不可克隆？

Question

现在改变问题为时已晚，但更准确的应该是问“为什么 clone() 不允许单例？”。 copy() 方法会更方便。

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Java中的枚举不能被克隆有什么原因吗？

手册指出

这保证了枚举永远不会被克隆，这是保持它们的“单例”状态所必需的。

但返回实例本身也会保留其状态，并且我可以像处理其他可克隆对象一样处理关联的枚举。

有人可能会说

[clone()] 的一般意图是，对于任何对象 x，表达式： x.clone() != x 是真的，[...]

但对于单身人士，我希望x.clone() == x 是真的。如果实例本身会被返回，那么单例模式将对引用对象透明。

那么当指定clone() 时，为什么不允许克隆枚举，或者他们忘记考虑单例和不可变？

Answer 1

如果x.clone() == x，克隆单例的目的是什么？你不能直接使用x吗？

严格来说，如果你想克隆一些东西并执行x.clone() == x，唯一可以作为克隆结果的对象是x本身：

def clone() {
  return this;
}

这可能会产生误导......

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如果您正在设计某些东西并基于clone() 进行区分，那么恕我直言，您做错了...

Answer 2

如果您的克隆方法返回 this 实例而不是一个不同的对象，那么它就不是克隆，是吗？

The Javadoc 说：

按照惯例，返回的对象是 这种方法应该独立于 这个对象（正在被克隆）。

枚举不应该被克隆，因为每个值都应该只有一个实例。

编辑：回应以下评论：

这正是我所批评的。为什么 不返回相同的实例，如果有 不能换一个吗？

因为它没有真正的意义。如果它是同一个对象，那么它不是克隆。 Javadocs 还说：

总体意图是，对于任何 对象 x，表达式：

x.clone() != x

将是真的，并且 表达式：

x.clone().getClass() == x.getClass()

将是真的，但是这些 不是绝对的要求。

因此，clone() 方法的意图是返回一个不同的对象。不幸的是，它说这不是绝对要求，这使您的建议有效，但我仍然认为这是不明智的，因为拥有返回this 的克隆方法没有用。如果您正在做一些可疑的事情，例如在枚举常量中具有可变状态或在它们上同步，它甚至可能会导致问题。此类代码的行为会有所不同，具体取决于 clone 方法是进行了正确的克隆还是只是返回了this。

当枚举本质上不可克隆时，您并没有真正解释为什么要将枚举视为Cloneable。想要一个不遵守公认约定的克隆方法似乎是解决您的方法的一些更基本问题的技巧。

Answer 3

但对于单身人士，我希望 x.clone() == x 是真的。

你可能想要，但我认为以下代码会中断很奇怪：

interface Foo extends Cloneable { public int getX(); public void setX(int x);  }
enum FooSingleton implements Foo { 
    INSTANCE; 
    private int x;
    public int getX(){ return x; }
    public void setX(int x){ this.x = x; }
}
class FooClass implements Foo { 
    private int x;
    public int getX(){ return x; }
    public void setX(int x){ this.x = x; }
}

boolean omg(Foo f){
    Foo c = f.clone();
    c.setX(c.getX() + 1);
    return c.getX() != f.getX();   
}
assert omg(new FooClass());        // OK
assert omg(FooSingleton.INSTANCE); // WTF?

（当然，由于clone()只给出浅拷贝，即使是正确的实现也可能导致上述代码出错。）

另一方面，我可以同意将操作克隆到 return this 对于不可变对象是有意义的，并且枚举确实应该是不可变的。现在，在编写clone() 的合同时，他们显然没有考虑不可变，或者他们不想要语言不支持的概念（即不可变类型）的特殊情况。

所以，clone() 就是这样，你不能很好地去改变自 Java 1.0 以来就存在的东西。我很确定在某个地方，有代码完全依赖 clone() 返回一个新的、不同的对象，可能作为 IdentityHashMap 或其他东西的键。

Answer 4

我猜他们不想在指定clone() 时将单例视为特殊情况。那会使规范复杂化。所以现在库开发人员必须将它们视为特例，但对于我们其他人来说，我们可以信任 x.clone() != x，这很好。

Answer 5

您自己对问题的回答是最好的。一般来说，人们期望clone() 回馈一个不同的对象。 Cloneable 本身的语义这样更有意义。 （“对象是可克隆的......哦，我必须能够制作副本。”）我想不出一个重要的情况，但这就是 Cloneable 的预期语义。

我认为即使他们考虑单例，他们也不会改变它。毕竟，程序员有责任通过选择性地添加（并可能覆盖）Cloneable 接口来决定哪些可以克隆，哪些不能克隆，并且大多数程序员也不会将Cloneable 接口添加到单例中。

Answer 6

但对于单身人士，我希望 x.clone() == x 是真的。

不，那不会是克隆。所以，对于单身人士，你想要这个：

public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
  throw new CloneNotSupportedException(); 
}