Java - 了解克隆答案

【问题标题】：Java - understanding cloningJava - 了解克隆
【发布时间】：2013-04-15 04:27:59
【问题描述】：

今天我在计算机科学课上展示了这段代码（附带几个与这篇文章无关的问题）。这不是功课，只是我个人在代码中发现的一些问题；

public class CloneClass implements Cloneable {
    private Element element ;

    public CloneClass ( Element newElement ) {
        element = newElement ;
    }

    public CloneClass clone () {
        try {
            // I don't understand this
            CloneClass copy = ( CloneClass ) super.clone ();
            // or this
            copy.element = element.clone ();

            return copy ;
        } catch ( CloneNotSupportedException e ) {
            return null ;
        }
    }
}

首先；

CloneClass copy = ( CloneClass ) super.clone ();

我们知道 super 是 Object（因为没有显式扩展）并且 super.clone() 必须返回 CloneClass 的实例（它不能返回 Object 实例，因为那是抽象的，而且它正在向下转换到CloneClass，所以它必须是CloneClass 或后代实例）。
我的问题; super.clone() 怎么知道返回 CloneClass 实例？

其次；

copy.element = element.clone ();

怎么可能这样直接引用copy.element；它被宣布为私有的！
它不是当前类的属性，而是另一个实例的属性（恰好是同一个类）

第三；

} catch ( CloneNotSupportedException e ) {

为什么需要这个？这是 Element 不扩展 Cloneable 吗？

【问题讨论】：

标签： java clone private super

【解决方案1】：

super.clone() 如何知道返回一个 CloneClass 实例？

即使在 super 方法中，this 仍然指向同一个对象，因此 this.getClass() 会为您提供 CloneClass（甚至是子类）。

怎么可能像这样直接引用copy.element；它被声明为私有的！

您不仅可以访问this 的私有字段，还可以访问同一类的其他实例。它只对其他类是私有的。

为什么需要这个？这是 incase Element 不扩展 Cloneable 吗？

因为CloneClass 可能不会扩展 Cloneable（它显然是这样做的，但是由于这个 API 是如何设计的 Object#clone 抛出 CloneNotSupportedException，编译器无法建立这种连接）。

这在 Java 中有点丑陋的设计缺陷。 Object 有一个clone 方法，但 Object 本身不可克隆（这是一个标记接口）。因此，您可以在不支持它的对象上调用该方法。与 Serializable 类似。

【讨论】：

我不确定我是否理解“即使在一个超级方法中，this 仍然指向同一个对象，所以this.getClass() 会给你CloneClass（甚至是一个子类）。”这是否意味着如果超类（在本例中为对象）有一个返回 this.getClass() 的方法，并且您从 CloneClass 调用它，它会返回 CloneClass？（即使它是超级中的一种方法？）
是的。 this 始终指向当前的实际实例。你会得到CloneClass。
哦，所以 super 真的只是为了让 Java 在那里查找字段。它仍然是同一实例的“一部分”吗？非常感谢！
在您的情况下，super 用于调用超类中方法的实现。这是在覆盖方法时扩展实现的常见模式。使用clone() 而不是super.clone()，您最终会得到无限递归（该方法只是再次调用自身）。

【解决方案2】：

Object#clone签名是

受保护对象 clone() 抛出 CloneNotSupportedException

它复制包含被克隆对象的内部“深层结构”的任何可变对象并返回Object，因此您需要将其转换为CloneClass的对象类型。

copy.element = element.clone();

你可以引用私有字段，因为你和它自己在同一个班级。

} 捕捉 (CloneNotSupportedException e) {

Object#clone 抛出 CloneNotSupportedException 如果对象的类不支持 Cloneable 接口。覆盖 clone 方法的子类也可以抛出这个异常，表示实例不能被克隆。

【讨论】：

CloneNotSupportedException 是运行时异常吗？
那么为什么我必须有一个 try and catch 块？如果Element没有实现Cloneable，代码本身不应该编译吗？？
是的，你必须这样做，因为它是Checked Exception。编译器不会要求实施，但如果您不这样做，它将引发Exception

【解决方案3】：

1) Object.clone API 声明对于任何对象 x，x.clone().getClass() == x.getClass() 为真

2) 可以访问私有的copy.element，因为我们在同一个类中访问它

3) 如果Element没有实现Cloneable，element.clone()会抛出CloneNotSupportedException，会被捕获并返回null

【讨论】：

我认为1) 根本不会回答任何问题；我更好奇x.super.clone().getClass() == x.getClass()

【解决方案4】：

// I don't understand this
CloneClass copy = ( CloneClass ) super.clone ();

构造此对象的副本，按位复制其所有成员，包括原始类型和引用类型。

// or this
copy.element = element.clone ();

见上文。在此行之前，copy.element 指向与this.element 相同的对象。此行克隆了它，因此它们现在指向不同的元素，因此 this 的克隆现在完全独立于 this。

【讨论】：