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这是clone技术介绍的第一篇。本篇主要介绍对象clone技术的基本知识。 Clone基本知识储备 在Java里提到clone技术，就不能不提java.lang.Cloneable接口和含有clone方式的Object类。所有具有clone功能的类都有一个特性，那就是它直接或间接地实现了Cloneable接口。否则，我们在尝试调用clone（）方式时，将会触发CloneNotSupportedException非常。下面我们通过对Object类的部分源码的分析，来发现和理解这一特性。请看JDK中Object# clone()方式的源码： /* ………… * @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; 这段源码的@exception部分的描述内容证明了上文关于clone对象特性论断的准确性。它明确指出对象类必须支持Cloneable接口，否则即使派生类覆盖了Object#clone()方式，也同样会抛出CloneNotSupportedException这个非常。关于覆盖clone()方式，后续文章将会用专门篇幅进行比较具体的分析. 在上一篇中，介绍了java里clone的基本知识。本篇将着重描述如何实现clone。 l clone的实现 1.实现Cloneable接口 通过上一篇的介绍，我们知道，一个类若要具备clone功能，就必须实现Cloneable接口。做到这一步，clone功能已经基本实现了。Clone功能对我们来说，最主要的还是要能够使用它。那么我们如何才能使用clone功能呢？答案是覆盖Object#clone()方式。 2. 覆盖Object#clone()方式 为什么需要覆盖Object#clone()方式？这里得再次从jdk源码说起。JDK中Object# clone()方式的原型是： protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException; 是否注重到，这里clone()方式修饰符是protected，而不是public。这种访问的不可见性使得我们对Object#clone()方式不可见。相信读者已明白为什么要覆盖Object#clone()方式。而且，覆盖的方式的修饰符必须是public，假如还保留为protected，覆盖将变得没有实际意义。下面举一个具有clone功能的简朴的例子： /* * 具有clone功能的类的例子 */ public class CloneableObjExample implements Cloneable { //……部分代码已省略…… private String name = null; private int score = 0; /** * NOTE: 将protected 修饰符 更改为 public * @see java.lang.Object#clone() */ public/*protected*/ Object clone() throws CloneNotSupportedException { // call父类的clone方式 Object result = super.clone(); //TODO: 定制clone数据 return result; } } 3.定制clone 至此，clone已经真相大白。Clone的对象我们可以对其进行定制。还就上面的例子来说。下面的方式对功能做了一定的增强： public/*protected*/ Object clone() throws CloneNotSupportedException { // call父类的clone方式 CloneableObjExample result = (CloneableObjExample)super.clone(); //TODO: 定制clone数据 //虽然”clone”了，但还可以做点调整 result.name = “New Name”; result.score = 90; return result; } 本篇介绍了如何实现clone。接下来的篇幅将就纵深clone等clone的高级特性进行分析。 本章将进入clone的高级特性，着重讲述纵深clone技术。 Clone通常有两种类型即浅clone和深clone。首先，分析一下两种的不同。浅clone和深clone都是clone，它们本质区别是对象内部的成员属性（非原生类型属性，如int等）在clone时是否处理为引用。假如仍旧保留为引用，则称为浅clone，反之称为深clone。其实这两个概念也是相对的概念。在处理上它们有点区别，浅clone方法得到clone对象即可，深clone方法在得到clone对象后，还需要对引用的成员属性进行“clone”处理。从这个层次上说，深clone并没有什么特殊地困难，简朴讲就是创建好对象，再设置一些成员属性。关于深clone，网上的文章已经有太多，有点目不暇接的感觉，本文不再赘述，这也不是本文的重点。 本文的重点是要阐述纵深clone，亦即“N深clone”。深到什么程度为止？本文描述的目标是一直深到你想要的程度，包括深到不能再深的程度。 实现方案为采用java reflection技术和递归相结合。 大致步骤描述如下：首先采用java reflection技术动态获取成员方式列表。然后视clone的深度，对具备clone条件的并且有必要clone的成员进行逐一clone。这是一个递归的过程，直到clolne深度已到为止或者到对象已经没有需要clone的成员属性为止。 何为具备clone条件的并且有必要clone的成员进行逐一clone？比如，原生类型（primitive type），定为瞬态（Transient）的类型，不可访问的类型（!Field#isAccessible()），没实现Cloneable接口的类型等等，都不具备clone条件。String等java定义的类型就不需要再深入clone了，这些属于没必要进行clone的情况。但List类型等“容器”类是有必要clone的成员类型。 据此，递归程序示意如下（deepClone为java 方式）： /** * @return Object 返回clone的对象 * @param obj 原对象 * @param length clone的深度 */ public Object deepClone(Object obj, int length) { Object result = obj; //此处为伪代码： 假如对象obj不具备clone条件，就返回result，这也是递归的结束条件。 //此处为伪代码： 假如对象obj没必要clone，就返回result //此处为伪代码：开始进行“clone”对象。这地方是调一个抽象方式来处理，这样可以增加很多灵活性。该方式主要目的是实现“clone”对象方案。注重：这里面的“clone”方案可能是我们想都想不到的方案，它可能有很多创意，但效果都是相同的，就是要“clone”个新的对象出来。当然最轻易想的就是Object#clone()方式了。示意如下： result = om.clone(obj); //此处为伪代码： 获取具备clone条件的并且有必要clone的所有成员。这地方也是调一个抽象方式来处理。同样是为了增强灵活性。获取这些成员的方式有很多，可能是通过setter和getter对来得到，也可能是通过get fields 等等方式得到(这种方式可能不少成员是无法直接访问的，往往需要结合别的方式)，甚至是多种方式的综合。总之，目的只有一个，就是获得这些成员。 for (int i = 0; i < fields.length; i++) { //对成员进行处理 //假如已不需要再判定成员了，那除了“容器”成员外，已经clone结束 if (length <= 1) { if (!“容器”成员) { continue; } try { //只需clone一次了，注重递归方式的深度参数传入1 clonedFieldValue = deepClone(“容器”成员的值, 1); } catch (Exception ex2) { ex2.printStackTrace(); return result; } } else { try { clonedFieldValue = deepClone(成员的值, length - 1); } catch (Exception ex) { ex.printStackTrace(); return result; } } try { //此处为伪代码：将clone好的值（clonedFieldValue）设进去 } catch (Exception ex) { ex.printStackTrace(); return result; } }//for.. return result; } 至此，已完成了“N深clone”。下面讨论一下别的相关问题。比如说这种深度clone原本是A-->B-->C--……-->xz这样一种情况，就是说A类含有B成员，B里面又含有C成员，依此类推。假如想在“N深clone”时，只clone“xz”这个成员怎么办？其实很简朴，这个问题主要是要解决在递归过程中有些成员需要clone同时有些成员不需clone仍保留引用这个问题。在上面的递归示例中已经提到，实现“clone”的“方案”已经被定义成抽象方式，那么我们只要对这个方式做一个满意这个需求的实现即可。 返回类别: 教程 上一教程: Java中new DerivedClass()时背后发生的事情 下一教程: 新Java技术工具亮相游戏开发商大会 您可以阅读与"深入浅出Java clone技术"相关的教程: · 深入浅出Java多线程程序设计 · 深入浅出基于Java的解释器设计模式 · JAVA调试技术 · Java中非常机制的深入研究 · 新一代Java技术即将出现 |
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