影子clone与深度clone
class CloneClass implements Cloneable{ public int aInt; public Object clone(){ CloneClass o = null; try{ o = (CloneClass)super.clone(); }catch(CloneNotSupportedException e){ e.printStackTrace(); } return o; }｝ ? 有三个值得注意的地方，一是希望能实现clone功能的CloneClass类实现了Cloneable接口，这个接口属于java.lang包，java.lang包已经被缺省的导入类中，所以不需要写成java.lang.Cloneable。另一个值得请注意的是重写了clone()方法。最后在clone()方法中调用了super.clone()，这也意味着无论clone类的继承结构是什么样的，super.clone()直接或间接调用了java.lang.Object类的clone()方法。下面再详细的解释一下这几点。 应该说第三点是最重要的，仔细观察一下Object类的clone()是一个native方法，native方法的效率一般来说都是远高于java中的非native方法。这也解释了为什么要用Object中clone()方法而不是先new一个类，然后把原始对象中的信息赋到新对象中，虽然这也实现了clone功能。对于第二点，也要观察Object类中的clone()还是一个protected属性的方法。这也意味着如果要应用clone()方法，必须继承Object类，在Java中所有的类是缺省继承Object类的，也就不用关心这点了。然后重写clone()方法。还有一点要考虑的是为了让其它类能调用这个clone类的clone()方法，重写之后要把clone()方法的属性设置为public。 那么clone类为什么还要实现Cloneable接口呢？稍微注意一下，Cloneable接口是不包含任何方法的！其实这个接口仅仅是一个标志，而且这个标志也仅仅是针对Object类中clone()方法的，如果clone类没有实现Cloneable接口，并调用了Object的clone()方法（也就是调用了super.Clone()方法），那么Object的clone()方法就会抛出CloneNotSupportedException异常。 以上是clone的最基本的步骤，想要完成一个成功的clone，还要了解什么是"影子clone"和"深度clone"。 ? package clone;class UnCloneA { private int i; public UnCloneA(int ii) { i = ii; } public void doubleValue() { i *= 2; } public String toString() { return Integer.toString(i); }}class CloneB implements Cloneable{ public int aInt; public UnCloneA unCA = new UnCloneA(111); public Object clone(){ CloneB o = null; try{ o = (CloneB)super.clone(); }catch(CloneNotSupportedException e){ e.printStackTrace(); } return o; }}public class CloneMain { public static void main(String[] a){ CloneB b1 = new CloneB(); b1.aInt = 11; System.out.println("before clone,b1.aInt = "+ b1.aInt); System.out.println("before clone,b1.unCA = "+ b1.unCA); CloneB b2 = (CloneB)b1.clone(); b2.aInt = 22; b2.unCA.doubleValue(); System.out.println("================================="); System.out.println("after clone,b1.aInt = "+ b1.aInt); System.out.println("after clone,b1.unCA = "+ b1.unCA); System.out.println("================================="); System.out.println("after clone,b2.aInt = "+ b2.aInt); System.out.println("after clone,b2.unCA = "+ b2.unCA); }}/** RUN RESULT:before clone,b1.aInt = 11before clone,b1.unCA = 111=================================after clone,b1.aInt = 11after clone,b1.unCA = 222=================================after clone,b2.aInt = 22after clone,b2.unCA = 222*/ ? 输出的结果说明int类型的变量aInt和UnCloneA的实例对象unCA的clone结果不一致，int类型是真正的被clone了，因为改变了b2中的aInt变量，对b1的aInt没有产生影响，也就是说，b2.aInt与b1.aInt已经占据了不同的内存空间，b2.aInt是b1.aInt的一个真正拷贝。相反，对b2.unCA的改变同时改变了b1.unCA，很明显，b2.unCA和b1.unCA是仅仅指向同一个对象的不同引用！从中可以看出，调用Object类中clone()方法产生的效果是：先在内存中开辟一块和原始对象一样的空间，然后原样拷贝原始对象中的内容。对基本数据类型，这样的操作是没有问题的，但对非基本类型变量，我们知道它们保存的仅仅是对象的引用，这也导致clone后的非基本类型变量和原始对象中相应的变量指向的是同一个对象。 大多时候，这种clone的结果往往不是我们所希望的结果，这种clone也被称为"影子clone"。要想让b2.unCA指向与b2.unCA不同的对象，而且b2.unCA中还要包含b1.unCA中的信息作为初始信息，就要实现深度clone。 ? package clone.ext;class UnCloneA implements Cloneable{ private int i; public UnCloneA(int ii) { i = ii; } public void doubleValue() { i *= 2; } public String toString() { return Integer.toString(i); } public Object clone(){ UnCloneA o = null; try{ o = (UnCloneA)super.clone(); }catch(CloneNotSupportedException e){ e.printStackTrace(); } return o; }}class CloneB implements Cloneable{ public int aInt; public UnCloneA unCA = new UnCloneA(111); public Object clone(){ CloneB o = null; try{ o = (CloneB)super.clone(); }catch(CloneNotSupportedException e){ e.printStackTrace(); } o.unCA = (UnCloneA)unCA.clone(); return o; }}public class CloneMain { public static void main(String[] a){ CloneB b1 = new CloneB(); b1.aInt = 11; System.out.println("before clone,b1.aInt = "+ b1.aInt); System.out.println("before clone,b1.unCA = "+ b1.unCA); CloneB b2 = (CloneB)b1.clone(); b2.aInt = 22; b2.unCA.doubleValue(); System.out.println("================================="); System.out.println("after clone,b1.aInt = "+ b1.aInt); System.out.println("after clone,b1.unCA = "+ b1.unCA); System.out.println("================================="); System.out.println("after clone,b2.aInt = "+ b2.aInt); System.out.println("after clone,b2.unCA = "+ b2.unCA); }}/** RUN RESULT:before clone,b1.aInt = 11before clone,b1.unCA = 111=================================after clone,b1.aInt = 11after clone,b1.unCA = 111=================================after clone,b2.aInt = 22after clone,b2.unCA = 222*/ ? 可以看出，现在b2.unCA的改变对b1.unCA没有产生影响。此时b1.unCA与b2.unCA指向了两个不同的UnCloneA实例，而且在CloneB b2 = (CloneB)b1.clone();调用的那一刻b1和b2拥有相同的值，在这里，b1.i = b2.i = 11。 要知道不是所有的类都能实现深度clone的。例如，如果把上面的CloneB类中的UnCloneA类型变量改成StringBuffer类型，看一下JDK API中关于StringBuffer的说明，StringBuffer没有重写clone()方法，更为严重的是StringBuffer还是一个final类，这也是说我们也不能用继承的办法间接实现StringBuffer的clone。如果一个类中包含有StringBuffer类型对象或和StringBuffer相似类的对象，我们有两种选择：要么只能实现影子clone，要么就在类的clone()方法中加一句（假设是SringBuffer对象，而且变量名仍是unCA）： o.unCA = new StringBuffer(unCA.toString()); //原来的是：o.unCA = (UnCloneA)unCA.clone(); 还要知道的是除了基本数据类型能自动实现深度clone以外，String对象是一个例外，它clone后的表现好象也实现了深度clone，虽然这只是一个假象，但却大大方便了我们的编程。 package clone;class CloneC implements Cloneable{ public String str; public StringBuffer strBuff; public Object clone(){ CloneC o = null; try{ o = (CloneC)super.clone(); }catch(CloneNotSupportedException e){ e.printStackTrace(); } return o; } }public class StrClone { public static void main(String[] a){ CloneC c1 = new CloneC(); c1.str = new String("initializeStr"); c1.strBuff = new StringBuffer("initializeStrBuff"); System.out.println("before clone,c1.str = "+ c1.str); System.out.println("before clone,c1.strBuff = "+ c1.strBuff); CloneC c2 = (CloneC)c1.clone(); c2.str = c2.str.substring(0,5); c2.strBuff = c2.strBuff.append(" change strBuff clone"); System.out.println("================================="); System.out.println("after clone,c1.str = "+ c1.str); System.out.println("after clone,c1.strBuff = "+ c1.strBuff); System.out.println("================================="); System.out.println("after clone,c2.str = "+ c2.str); System.out.println("after clone,c2.strBuff = "+ c2.strBuff); }}/* RUN RESULTbefore clone,c1.str = initializeStrbefore clone,c1.strBuff = initializeStrBuff=================================after clone,c1.str = initializeStrafter clone,c1.strBuff = initializeStrBuff change strBuff clone=================================after clone,c2.str = initiafter clone,c2.strBuff = initializeStrBuff change strBuff clone**/ ?打印的结果可以看出，String类型的变量好象已经实现了深度clone，因为对c2.str的改动并没有影响到c1.str！难道Java把Sring类看成了基本数据类型？其实不然，这里有一个小小的把戏，秘密就在于c2.str = c2.str.substring(0,5)这一语句！实质上，在clone的时候c1.str与c2.str仍然是引用，而且都指向了同一个String对象。但在执行c2.str = c2.str.substring(0,5)的时候，它作用相当于生成了一个新的String类型，然后又赋回给c2.str。这是因为String被Sun公司的工程师写成了一个不可更改的类（immutable class），在所有String类中的函数都不能更改自身的值。 应该知道的是在Java中所有的基本数据类型都有一个相对应的类，象Integer类对应int类型，Double类对应double类型等等，这些类也与String类相同，都是不可以改变的类。也就是说，这些的类中的所有方法都是不能改变其自身的值的。这也让我们在编clone类的时候有了一个更多的选择。同时我们也可以把自己的类编成不可更改的类。