Java 作者談克隆方法的實(shí)現(xiàn)

gaomysion 發(fā)布于2019-08-16 16:01 / 603人閱讀

摘要：不合規(guī)的代碼示例合規(guī)解決方案參閱復(fù)制構(gòu)造函數(shù)與克隆也可以參閱應(yīng)該實(shí)現(xiàn)克隆覆蓋的類應(yīng)為并調(diào)用下面為引文翻譯談設(shè)計(jì)與作者的對(duì)話，作者首次在上發(fā)表，年月日復(fù)制構(gòu)造函數(shù)與克隆在你的書中，你建議使用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)而不是實(shí)現(xiàn)和編寫。

今天在用 sonar 審核代碼, 偶然看到下面的提示:

關(guān)于這個(gè)的提示大意是:

“克隆”不應(yīng)該被覆蓋, 屬壞味道, 阻斷型錯(cuò)誤
約書亞?布洛赫表示，許多人在 Java 中對(duì) clone 方法 和 Cloneable 接口存在誤解，很大程度上是因?yàn)橹貙?clone 方法的規(guī)則很棘手, 且出錯(cuò)難以糾正。
Object 的 clone 方法非常棘手。它基于屬性復(fù)制，而且是“超語(yǔ)言”。它創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象而不調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。無(wú)法保證它保留構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建的不變量。多年來(lái)，在 Sun 公司內(nèi)外都存在許多錯(cuò)誤，這源于這樣一個(gè)事實(shí)，即如果你只是反復(fù)調(diào)用 super.clone 直到克隆了一個(gè)對(duì)象，那么你就擁有了一個(gè)淺層的對(duì)象副本。克隆通常與正在克隆的對(duì)象共享狀態(tài)。如果該狀態(tài)是可變的，則您沒(méi)有兩個(gè)獨(dú)立的對(duì)象。如果您修改一個(gè)，另一個(gè)也會(huì)更改。突然之間，你會(huì)得到隨機(jī)行為。

所以, 應(yīng)該使用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)或復(fù)制工廠。

clone 無(wú)論是否實(shí)現(xiàn) Cloneable 接口，此規(guī)則在被覆蓋時(shí)都會(huì)引發(fā)問(wèn)題。

不合規(guī)的代碼示例

public class MyClass {
  // ...

  public Object clone() { // Noncompliant
    //...
  }
}

合規(guī)解決方案

public class MyClass {
  // ...

  MyClass (MyClass source) {
    //...
  }
}

參閱
《復(fù)制構(gòu)造函數(shù)與克隆》
也可以參閱

S2157 - “Cloneables”應(yīng)該實(shí)現(xiàn)“克隆”
S1182 - 覆蓋“clone”的類應(yīng)為“Cloneable”并調(diào)用“super.clone()”

下面為引文翻譯

Josh Bloch 談設(shè)計(jì)
與《Effective Java》作者的對(duì)話，Josh Bloch

作者 Bill Venners
首次在JavaWorld上發(fā)表，2002年1月4日

復(fù)制構(gòu)造函數(shù)與克隆

Bill Venners：在你的書中，你建議使用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)而不是實(shí)現(xiàn)Cloneable和編寫clone。你能詳細(xì)說(shuō)明嗎？

Josh Bloch：如果你已經(jīng)閱讀了我的書中關(guān)于克隆的章節(jié)，特別是如果你看得仔細(xì)的話，你就會(huì)知道我認(rèn)為克隆已經(jīng)完全壞掉的東西。有一些設(shè)計(jì)缺陷，其中最大的一個(gè)是 Cloneable 接口沒(méi)有 clone方法。這意味著它根本不起作用：實(shí)現(xiàn)了 Cloneable 接口并不說(shuō)明你可以用它做什么。相反，它說(shuō)明了內(nèi)部可能做些什么。它說(shuō)如果通過(guò)super.clone 反復(fù)調(diào)用它最終調(diào)用 Object 的 clone 方法，這個(gè)方法將返回原始的屬性副本。

但它沒(méi)有說(shuō)明你可以用一個(gè)實(shí)現(xiàn) Cloneable 接口的對(duì)象做什么，這意味著你不能做多態(tài) clone 操作。如果我有一個(gè) Cloneable 數(shù)組，你會(huì)認(rèn)為我可以運(yùn)行該數(shù)組并克隆每個(gè)元素以制作數(shù)組的深層副本，但不能。你不能強(qiáng)制轉(zhuǎn)換對(duì)象為 Cloneable 接口并調(diào)用 clone 方法，因?yàn)?Cloneable 沒(méi)有public clone 方法，Object 類也沒(méi)有。如果您嘗試強(qiáng)制轉(zhuǎn)換 Cloneable 并調(diào)用該 clone 方法，編譯器會(huì)說(shuō)您正在嘗試在對(duì)象上調(diào)用受保護(hù)的clone方法。

事實(shí)的真相是，您不通過(guò)實(shí)施 Cloneable 和提供 clone 除復(fù)制能力之外的公共方法為您的客戶提供任何能力。如果您提供具有不同名稱的copy操作, 怎么也不次于去實(shí)現(xiàn) Cloneable 接口。這基本上就是你用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)做的事情。復(fù)制構(gòu)造方法有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，我在本書中有討論。一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是可以使副本具有與原始副本不同的實(shí)現(xiàn)。例如，您可以將一個(gè) LinkedList 復(fù)制到 ArrayList。

Object 的 clone 方法是非常棘手的。它基于屬性復(fù)制，而且是“超語(yǔ)言”。它創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象而不調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。無(wú)法保證它保留構(gòu)造函數(shù)建立的不變量。多年來(lái)，在Sun內(nèi)外存在許多錯(cuò)誤，這源于這樣一個(gè)事實(shí)，即如果你只是super.clone 反復(fù)調(diào)用鏈直到你克隆了一個(gè)對(duì)象，那么你就擁有了一個(gè)淺層的對(duì)象副本。克隆通常與正在克隆的對(duì)象共享狀態(tài)。如果該狀態(tài)是可變的，則您沒(méi)有兩個(gè)獨(dú)立的對(duì)象。如果您修改一個(gè)，另一個(gè)也會(huì)更改。突然之間，你會(huì)得到隨機(jī)行為。

我使用的東西很少實(shí)現(xiàn) Cloneable。我經(jīng)常提供實(shí)現(xiàn)類的 clone 公共方法，僅是因?yàn)槿藗兤谕小Ｎ覜](méi)有抽象類實(shí)現(xiàn) Cloneable，也沒(méi)有接口擴(kuò)展它，因?yàn)槲也粫?huì)將實(shí)現(xiàn)的負(fù)擔(dān) Cloneable 放在擴(kuò)展（或?qū)崿F(xiàn)）抽象類（或接口）的所有類上。這是一個(gè)真正的負(fù)擔(dān)，幾乎沒(méi)有什么好處。

Doug Lea 走得更遠(yuǎn)。他告訴我 clone 除了復(fù)制數(shù)組之外他不再使用了。您應(yīng)該使用 clone 復(fù)制數(shù)組，因?yàn)檫@通常是最快的方法。但 Doug 的類根本就不再實(shí)施 Cloneable了。他放棄了。而且我認(rèn)為這并非不合理。

這是一個(gè)恥辱, Cloneable 接口壞掉了，但它發(fā)生了。最初的 Java API在緊迫的期限內(nèi)完成，以滿足市場(chǎng)窗口收緊的需求。最初的 Java 團(tuán)隊(duì)做了不可思議的工作，但并非所有的 API 都是完美的。 Cloneable 是一個(gè)弱點(diǎn)，我認(rèn)為人們應(yīng)該意識(shí)到它的局限性。