首頁  >  文章  >  Java  >  Java中物件複製(Clone)的實例教程

Java中物件複製(Clone)的實例教程

零下一度
零下一度原創
2017-07-19 10:00:011539瀏覽

Part II<br>

談到了物件的克隆,就不得不說為什麼要對物件進行克隆。 Java中所有的物件都是保存在堆中,而堆是供全域共享的。也就是說,如果同一個Java程式的不同方法,只要能拿到某個物件的引用,引用者就可以隨意的修改物件的內部資料(前提是這個物件的內部資料透過get/set方法曝露出來) 。有的時候,我們寫的程式碼想讓呼叫者只獲得該對象的一個拷貝(也就是一個內容完全相同的對象,但是在記憶體中存在兩個這樣的對象),有什麼辦法可以做到呢?當然是克隆咯。

 

Part III

首先,我們是程式設計師,當然用我們程式設計師的語言來溝通。

import java.util.Date;
public class User implements Cloneable {
	private String username;
	private String password;
	private Date birthdate;
	public User(String username, String password, Date birthdate) {
		this.username = username;
		this.password = password;
		this.birthdate = birthdate;
	}
	@Override
	protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
		return super.clone();
	}
	@Override
	public int hashCode() {
		// 省略equals的实现(可用eclipse自动生成)
	}
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		// 省略equals的实现(可用eclipse自动生成)
	}
	// 省略一大堆get/set方法
}

上述程式碼建構了一個User類,並且實作了java.lang.Cloneable介面。顧名思義,Cloneable的意思是說明這個類別可以被複製的意思。

而我們先去看看java.lang.Cloneable這個介面有些什麼。

/*
 * @(#)Cloneable.java	1.17 05/11/17
 *
 * Copyright 2006 Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
 * SUN PROPRIETARY/CONFIDENTIAL. Use is subject to license terms.
 */
package java.lang;
/**
 * A class implements the Cloneable interface to
 * indicate to the {@link java.lang.Object#clone()} method that it
 * is legal for that method to make a
 * field-for-field copy of instances of that class.
 *

 

 * Invoking Object's clone method on an instance that does not implement the
 * Cloneable interface results in the exception
 * CloneNotSupportedException being thrown.
 *

 

 * By convention, classes that implement this interface should override
 * Object.clone (which is protected) with a public method.
 * See {@link java.lang.Object#clone()} for details on overriding this
 * method.
 *

任何的方法簽名。也就是說,我們要複製一個對象,但他又不提供我一個方法。那該怎麼辦呢?不怕,我們還有全能的Object類,別忘記他可是所有類的始祖啊(神一般的存在著),所以,有事沒事都該去問候一下他老人家。 #erre

 * Note that this interface does not contain the clone method.
 * Therefore, it is not possible to clone an object merely by virtue of the
 * fact that it implements this interface.  Even if the clone method is invoked
 * reflectively, there is no guarantee that it will succeed.
 *
 * @author  unascribed
 * @version 1.17, 11/17/05
 * @see     java.lang.CloneNotSupportedException
 * @see     java.lang.Object#clone()
 * @since   JDK1.0
 

 */
public interface Cloneable {
}
/*
 * @(#)Object.java	1.73 06/03/30
 *
 * Copyright 2006 Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
 * SUN PROPRIETARY/CONFIDENTIAL. Use is subject to license terms.
 */
package java.lang;
/**
 

 * Class Object is the root of the class hierarchy.
 * Every class has Object as a superclass. All objects,
 * including arrays, implement the methods of this class.
 *
 * @author  unascribed
 * @version 1.73, 03/30/06
 * @see     java.lang.Class
 * @since   JDK1.0
 */
public class Object {
    <br>
   // 省略N多的代码
rrree湊字數的,這些都是Sun公司Java開發人員寫的技術文章,多看看少說話。

沒錯,又是個native方法,果然是個高深的東西,不過我們還是要佔一下他的便宜。而且他這個方法是protected的,分明就是叫我們去佔便宜的。

再繼續看看下面測試程式碼。

    /**
     * Creates and returns a copy of this object.  The precise meaning
     * of "copy" may depend on the class of the object. The general
     * intent is that, for any object x, the expression:
     *
*
     * x.clone() != x
     * will be true, and that the expression:
     *
*
     * x.clone().getClass() == x.getClass()
     * will be true, but these are not absolute requirements.
     * While it is typically the case that:
     *
*
     * x.clone().equals(x)
     * will be true, this is not an absolute requirement.
     *

這個clone()方法果然牛,一下子就把我們的物件克隆了一份,執行結果也符合我們的預期,u1和u3的地址不同但是內容相同。

 

Part IV

透過上述的例子,我們可以看出,要讓一個物件克隆,其實就是兩個步驟:

1. 讓該類別實作java.lang.Cloneable介面;

2. 重寫(override)Object類別的clone()方法。 但是,事實上真的是如此簡單嗎?再看下面的程式碼。

     * By convention, the returned object should be obtained by calling
     * super.clone.  If a class and all of its superclasses (except
     * Object) obey this convention, it will be the case that
     * x.clone().getClass() == x.getClass().
     *
     * By convention, the object returned by this method should be independent
     * of this object (which is being cloned).  To achieve this independence,
     * it may be necessary to modify one or more fields of the object returned
     * by super.clone before returning it.  Typically, this means
     * copying any mutable objects that comprise the internal "deep structure"
     * of the object being cloned and replacing the references to these
     * objects with references to the copies.  If a class contains only
     * primitive fields or references to immutable objects, then it is usually
     * the case that no fields in the object returned by super.clone
     * need to be modified.
     *
     * The method clone for class Object performs a
     * specific cloning operation. First, if the class of this object does
     * not implement the interface Cloneable, then a
     * CloneNotSupportedException is thrown. Note that all arrays
     * are considered to implement the interface Cloneable.
     * Otherwise, this method creates a new instance of the class of this

上面定義了一個Administrator類,這個類別持有一個User類別的物件。接下來我們來看看Administrator物件進行克隆會有什麼效果。

     * object and initializes all its fields with exactly the contents of
     * the corresponding fields of this object, as if by assignment; the
     * contents of the fields are not themselves cloned. Thus, this method
     * performs a "shallow copy" of this object, not a "deep copy" operation.
     *
     * The class Object does not itself implement the interface
     * Cloneable, so calling the clone method on an object
     * whose class is Object will result in throwing an
     * exception at run time.
     *
     * @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;

呵呵呵!出問題了吧。 Java哪是那麼容易駕馭的說!

這裡我們就可以引入兩個專業的術語:淺克隆(shallow clone)和深克隆(deep clone)。

所謂的淺克隆,顧名思義就是很表面的很表層的克隆,如果我們要克隆Administrator對象,只克隆他自身以及他包含的所有對象的

引用地址

而深克隆,就是非淺克隆。複製除自身以外所有的對象,包括自身所包含的所有

對象實例

。至於深克隆的層次,由具體的需求決定,也有「N層克隆」一說。

但是,所有的基本(primitive)類型數據,無論是淺克隆還是深克隆,都會進行原值克隆。畢竟他們都不是對象,不是儲存在堆中。注意:基本資料類型並不包括他們對應的包裝類別。 如果我們想讓物件進行深度克隆,我們可以這樣修改Administrator類別。

}
import java.util.Date;
import org.junit.Test;
public class TestCase {
<br>
	@Test

由於Boolean會對值進行快取處理,所以我們沒必要將Boolean的物件複製。且Boolean類別也沒有實作java.lang.Cloneable介面。

Part V

1. 让该类实现java.lang.Cloneable接口;

2. 确认持有的对象是否实现java.lang.Cloneable接口并提供clone()方法;

3. 重写(override)Object类的clone()方法,并且在方法内部调用持有对象的clone()方法;

4. ……

5. 多麻烦啊,调来调去的,如果有N多个持有的对象,那就要写N多的方法,突然改变了类的结构,还要重新修改clone()方法。

难道就没有更好的办法吗?

Part VI

接下来要重点介绍一下使用java.lang.Serializable来实现对象的深度克隆。

首先,我们编写一个工具类并提供cloneTo()方法。

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
public abstract class BeanUtil {
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public static  T cloneTo(T src) throws RuntimeException {
		ByteArrayOutputStream memoryBuffer = new ByteArrayOutputStream();
		ObjectOutputStream out = null;
		ObjectInputStream in = null;
		T dist = null;
		try {
			out = new ObjectOutputStream(memoryBuffer);
			out.writeObject(src);
			out.flush();
			in = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(memoryBuffer.toByteArray()));
			dist = (T) in.readObject();
		} catch (Exception e) {
			throw new RuntimeException(e);
		} finally {
			if (out != null)
				try {
					out.close();
					out = null;
				} catch (IOException e) {
					throw new RuntimeException(e);
				}
			if (in != null)
				try {
					in.close();
					in = null;
				} catch (IOException e) {
					throw new RuntimeException(e);
				}
		}
		return dist;
	}
}

看不懂,没关系,直接拿去用就可以了。嘻嘻。

接下来我们测试一下是否能通过这个工具来实现深度克隆。

又是这个可爱的TestCase,可怜的每次都要动他……

import java.util.Date;
import org.junit.Test;
public class TestCase {
<br>
	@Test
	public void testCloneTo() {
		Administrator src = new Administrator(new User("Kent", "123456", new Date()), true);
		Administrator dist = BeanUtil.cloneTo(src);
<br>
		System.out.println(src == dist);			// false
		System.out.println(src.equals(dist));		// true
<br>
		System.out.println(src.getUser() == dist.getUser());		//false ! Well done!
		System.out.println(src.getUser().equals(dist.getUser()));	//true
	}
<br>
}

好了,无论你的对象有多么的复杂,只要这些对象都能够实现java.lang.Serializable接口,就可以进行克隆,而且这种克隆的机制是JVM完成的,不需要修改实体类的代码,方便多了。

以上是Java中物件複製(Clone)的實例教程的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

陳述:
本文內容由網友自願投稿,版權歸原作者所有。本站不承擔相應的法律責任。如發現涉嫌抄襲或侵權的內容,請聯絡admin@php.cn