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12。2。2 克隆对象
若需修改一个对象,同时不想改变调用者的对象,就要制作该对象的一个本地副本。这也是本地副本最常见
的一种用途。若决定制作一个本地副本,只需简单地使用 clone()方法即可。Clone 是“克隆”的意思,即制
作完全一模一样的副本。这个方法在基础类Object 中定义成“protected”(受保护)模式。但在希望克隆
的任何衍生类中,必须将其覆盖为“public”模式。例如,标准库类Vector 覆盖了 clone(),所以能为
Vector 调用clone(),如下所示:
//: Cloning。java
// The clone() operation works for only a few
// items in the standard Java library。
import java。util。*;
class Int {
private int i;
public Int(int ii) { i = ii; }
public void increment() { i++; }
public String toString() {
return Integer。toString(i);
}
}
public class Cloning {
public static void main(String'' args) {
Vector v = new Vector();
for(int i = 0; i 《 10; i++ )
v。addElement(new Int(i));
System。out。println(〃v: 〃 + v);
Vector v2 = (Vector)v。clone();
// Increment all v2's elements:
for(Enumeration e = v2。elements();
e。hasMoreElements(); )
((Int)e。nextElement())。increment();
// See if it changed v's elements:
System。out。println(〃v: 〃 + v);
}
} ///:~
clone()方法产生了一个Object,后者必须立即重新造型为正确类型。这个例子指出Vector 的 clone()方法
不能自动尝试克隆Vector 内包含的每个对象——由于别名问题,老的Vector 和克隆的Vector 都包含了相同
的对象。我们通常把这种情况叫作“简单复制”或者“浅层复制”,因为它只复制了一个对象的“表面”部
分。实际对象除包含这个“表面”以外,还包括句柄指向的所有对象,以及那些对象又指向的其他所有对
象,由此类推。这便是“对象网”或“对象关系网”的由来。若能复制下所有这张网,便叫作“全面复制”
或者“深层复制”。
在输出中可看到浅层复制的结果,注意对 v2 采取的行动也会影响到 v:
v: '0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9'
v: '1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10'
一般来说,由于不敢保证Vector 里包含的对象是“可以克隆”(注释②)的,所以最好不要试图克隆那些对
象。
②:“可以克隆”用英语讲是 cloneable,请留意Java 库中专门保留了这样的一个关键字。
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…………………………………………………………Page 354……………………………………………………………
12。2。3 使类具有克隆能力
尽管克隆方法是在所有类最基本的 Object 中定义的,但克隆仍然不会在每个类里自动进行。这似乎有些不可
思议,因为基础类方法在衍生类里是肯定能用的。但Java 确实有点儿反其道而行之;如果想在一个类里使用
克隆方法,唯一的办法就是专门添加一些代码,以便保证克隆的正常进行。
1。 使用protected 时的技巧
为避免我们创建的每个类都默认具有克隆能力,clone()方法在基础类Object 里得到了“保留”(设为
protected)。这样造成的后果就是:对那些简单地使用一下这个类的客户程序员来说,他们不会默认地拥有
这个方法;其次,我们不能利用指向基础类的一个句柄来调用 clone() (尽管那样做在某些情况下特别有
用,比如用多形性的方式克隆一系列对象)。在编译期的时候,这实际是通知我们对象不可克隆的一种方
式——而且最奇怪的是,Java 库中的大多数类都不能克隆。因此,假如我们执行下述代码:
Integer x = new Integer(l);
x = x。clone();
那么在编译期,就有一条讨厌的错误消息弹出,告诉我们不可访问clone()——因为Integer并没有覆盖
它,而且它对protected 版本来说是默认的)。
但是,假若我们是在一个从Object 衍生出来的类中(所有类都是从 Object 衍生的),就有权调用
Object。clone(),因为它是“protected ”,而且我们在一个继承器中。基础类clone()提供了一个有用的功
能——它进行的是对衍生类对象的真正“按位”复制,所以相当于标准的克隆行动。然而,我们随后需要将
自己的克隆操作设为public,否则无法访问。总之,克隆时要注意的两个关键问题是:几乎肯定要调用
super。clone(),以及注意将克隆设为 public。
有时还想在更深层的衍生类中覆盖 clone(),否则就直接使用我们的clone() (现在已成为public),而那
并不一定是我们所希望的(然而,由于Object。clone()已制作了实际对象的一个副本,所以也有可能允许这
种情况)。protected 的技巧在这里只能用一次:首次从一个不具备克隆能力的类继承,而且想使一个类变
成“能够克隆”。而在从我们的类继承的任何场合,clone()方法都是可以使用的,因为Java 不可能在衍生
之后反而缩小方法的访问范围。换言之,一旦对象变得可以克隆,从它衍生的任何东西都是能够克隆的,除
非使用特殊的机制(后面讨论)令其“关闭”克隆能力。
2。 实现Cloneable 接口
为使一个对象的克隆能力功成圆满,还需要做另一件事情:实现Cloneable 接口。这个接口使人稍觉奇怪,
因为它是空的!
interface Cloneable {}
之所以要实现这个空接口,显然不是因为我们准备上溯造型成一个Cloneable,以及调用它的某个方法。有
些人认为在这里使用接口属于一种“欺骗”行为,因为它使用的特性打的是别的主意,而非原来的意思。
Cloneable interface 的实现扮演了一个标记的角色,封装到类的类型中。
两方面的原因促成了Cloneable interface 的存在。首先,可能有一个上溯造型句柄指向一个基础类型,而
且不知道它是否真的能克隆那个对象。在这种情况下,可用 instanceof 关键字(第 11章有介绍)调查句柄
是否确实同一个能克隆的对象连接:
if(myHandle instanceof Cloneable) // 。。。
第二个原因是考虑到我们可能不愿所有对象类型都能克隆。所以Object。clone()会验证一个类是否真的是实
现了Cloneable 接口。若答案是否定的,则“掷”出一个 CloneNotSupportedException 违例。所以在一般情
况下,我们必须将“implement Cloneable”作为对克隆能力提供支持的一部分。
12。2。4 成功的克隆
理解了实现 clone()方法背后的所有细节后,便可创建出能方便复制的类,以便提供了一个本地副本:
//: LocalCopy。java
// Creating local copies with clone()
import java。util。*;
class MyObject implements Cloneable {
int i;
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MyObject(int ii) { i = ii; }
public Object clone() {
Object o = null;
try {
o = super。clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
System。out。println(〃MyObject can't clone〃);
}
return o;
}
public String toString() {
return Integer。toString(i);
}
}
public clas