這是clone技術介紹的第一篇。本篇主要介紹對象clone技術的基本知識。?


Clone基本知識儲備?
在Java里提到clone技術，就不能不提java.lang.Cloneable接口和含有clone方法的Object類。所有具有clone功能的類都有一個特性，那就是它直接或間接地實現了Cloneable接口。否則，我們在嘗試調用clone（）方法時，將會觸發CloneNotSupportedException異常。下面我們通過對Object類的部分源碼的分析，來發現和理解這一特性。請看JDK中Object# clone()方法的源碼：?


/*?


…………?


* @return a clone of this instance.?
* @exception? CloneNotSupportedException? if the object's class does not?
*support the Cloneable interface. Subclasses?
*that override the clone method can also?
* throw this exception to indicate that an instance cannot?
*be cloned.?
* @see java.lang.Cloneable?
*/?




protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;?






這段源碼的@exception部分的描述內容證實了上文關于clone對象特性論斷的正確性。它明確指出對象類必須支持Cloneable接口，否則即使派生類覆蓋了Object#clone()方法，也同樣會拋出CloneNotSupportedException這個異常。關于覆蓋clone()方法，后續文章將會用專門篇幅進行比較詳細的分析.?




在上一篇中，介紹了java里clone的基本知識。本篇將著重描述如何實現clone。?










l clone的實現?


1.實現Cloneable接口?


通過上一篇的介紹，我們知道，一個類若要具備clone功能，就必須實現Cloneable接口。做到這一步，clone功能已經基本實現了。Clone功能對我們來說，最主要的還是要能夠使用它。那么我們如何才能使用clone功能呢？答案是覆蓋Object#clone()方法。?


2. 覆蓋Object#clone()方法?


為什么需要覆蓋Object#clone()方法？這里得再次從jdk源碼說起。JDK中Object# clone()方法的原型是：?


protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;?


是否注意到，這里clone()方法修飾符是protected，而不是public。這種訪問的不可見性使得我們對Object#clone()方法不可見。相信讀者已明白為什么要覆蓋Object#clone()方法。而且，覆蓋的方法的修飾符必須是public，如果還保留為protected，覆蓋將變得沒有實際意義。下面舉一個具有clone功能的簡單的例子：?


/*?


* 具有clone功能的類的例子?


*/?


public class CloneableObjExample implements Cloneable {?


//……部分代碼已省略……?


private String name = null;?


private int score = 0;?










/**?


* NOTE: 將protected 修飾符 更改為 public?


* @see java.lang.Object#clone()?


*/?


public/*protected*/ Object clone() throws CloneNotSupportedException {?


// call父類的clone方法?


Object result = super.clone();?






//TODO: 定制clone數據?


return result;?


}?


}?


3.定制clone?


至此，clone已經真相大白。Clone的對象我們可以對其進行定制。還就上面的例子來說。下面的方法對功能做了一定的增強：?


public/*protected*/ Object clone() throws CloneNotSupportedException {?


// call父類的clone方法?


CloneableObjExample result = (CloneableObjExample)super.clone();?






//TODO: 定制clone數據?


//雖然”clone”了，但還可以做點調整?


result.name = “New Name”;?






result.score = 90;?


return result;?


}?










本篇介紹了如何實現clone。接下來的篇幅將就縱深clone等clone的高級特性進行分析。?




本章將進入clone的高級特性，著重講述縱深clone技術。?


Clone通常有兩種類型即淺clone和深clone。首先，分析一下兩種的不同。淺clone和深clone都是clone，它們本質區別是對象內部的成員屬性（非原生類型屬性，如int等）在clone時是否處理為引用。如果仍然保留為引用，則稱為淺clone，反之稱為深clone。其實這兩個概念也是相對的概念。在處理上它們有點區別，淺clone方式得到clone對象即可，深clone方式在得到clone對象后，還需要對引用的成員屬性進行“clone”處理。從這個層次上說，深clone并沒有什么特別地困難，簡單講就是創建好對象，再設置一些成員屬性。關于深clone，網上的文章已經有太多，有點目不暇接的感覺，本文不再贅述，這也不是本文的重點。?


本文的重點是要闡述縱深clone，亦即“N深clone”。深到什么程度為止？本文描述的目標是一直深到你想要的程度，包括深到不能再深的程度。?


實現方案為采用java reflection技術和遞歸相結合。?


大致步驟描述如下：首先采用java reflection技術動態獲取成員方法列表。然后視clone的深度，對具備clone條件的并且有必要clone的成員進行逐一clone。這是一個遞歸的過程，直到clolne深度已到為止或者到對象已經沒有需要clone的成員屬性為止。?


何為具備clone條件的并且有必要clone的成員進行逐一clone？比如，原生類型（primitive type），定為瞬態（Transient）的類型，不可訪問的類型（!Field#isAccessible()），沒實現Cloneable接口的類型等等，都不具備clone條件。String等java定義的類型就不需要再深入clone了，這些屬于沒必要進行clone的情況。但List類型等“容器”類是有必要clone的成員類型。?


據此，遞歸程序示意如下（deepClone為java 方法）：?


/**?


* @return Object 返回clone的對象?


* @param obj 原對象?


* @param length clone的深度?


*/?


public Object deepClone(Object obj, int length) {?


Object result = obj;?


//此處為偽代碼： 如果對象obj不具備clone條件，就返回result，這也是遞歸的結束條件。?










//此處為偽代碼： 如果對象obj沒必要clone，就返回result?










//此處為偽代碼：開始進行“clone”對象。這地方是調一個抽象方法來處理，這樣可以增加很多靈活性。該方法主要目的是實現“clone”對象方案。注意：這里面的“clone”方案可能是我們想都想不到的方案，它可能有很多創意，但效果都是一樣的，就是要“clone”個新的對象出來。當然最容易想的就是Object#clone()方法了。示意如下：?


result = om.clone(obj);?






//此處為偽代碼： 獲取具備clone條件的并且有必要clone的所有成員。這地方也是調一個抽象方法來處理。同樣是為了增強靈活性。獲取這些成員的方法有很多，可能是通過setter和getter對來得到，也可能是通過get fields 等等方法得到(這種方法可能不少成員是無法直接訪問的，往往需要結合別的方法)，甚至是多種方法的綜合。總之，目的只有一個，就是獲得這些成員。?










for (int i = 0; i < fields.length; i++) {?


//對成員進行處理?










//如果已不需要再判斷成員了，那除了“容器”成員外，已經clone結束?


if (length <= 1) {?


if (!“容器”成員) {?


continue;?


}?


try {?


//只需clone一次了，注意遞歸方法的深度參數傳入1?


clonedFieldValue = deepClone(“容器”成員的值, 1);?


} catch (Exception ex2) {?


ex2.printStackTrace();?


return result;?


}?


} else {?


try {?


clonedFieldValue = deepClone(成員的值, length - 1);?


} catch (Exception ex) {?


ex.printStackTrace();?


return result;?


}?


}?


try {?


//此處為偽代碼：將clone好的值（clonedFieldValue）設進去?


} catch (Exception ex) {?


ex.printStackTrace();?


return result;?


}?


}//for..?


return result;?


}?










至此，已完成了“N深clone”。下面討論一下別的相關問題。比如說這種深度clone原本是A-->B-->C--……-->xz這樣一種情況，就是說A類含有B成員，B里面又含有C成員，依此類推。如果想在“N深clone”時，只clone“xz”這個成員怎么辦？其實很簡單，這個問題主要是要解決在遞歸過程中有些成員需要clone同時有些成員不需clone仍保留引用這個問題。在上面的遞歸示例中已經提到，實現“clone”的“方案”已經被定義成抽象方法，那么我們只要對這個方法做一個滿足這個需求的實現即可。?






文章出處：飛諾網(www.diybl.com):http://www.diybl.com/course/3_program/java/javashl/200726/10344.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的深入浅出Java clone技术的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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