Java克隆:只复制构造函数是不够的

复制构造函数很有用,但它们不是多态的。无参数方法可以帮助弥合差距,使代码保持松散耦合且易于克隆。

这是我Java克隆系列的第三篇文章。在我之前的文章中,用详细的代码解释了Java 克隆和克隆类型(浅克隆和深克隆)
Java 克隆:复制构造函数与克隆,我详细讨论了 Java 克隆,并解释了每个概念,如克隆是什么,
它是如何工作的,实现克隆的必要步骤、如何使用 Object.clone()
浅克隆和深度克隆、如何使用序列化和复制构造函数实现克隆以及复制构造函数比 Java 克隆具有优势。

为什么复制构造函数是不够的

如果您已经阅读了这些文章,您可以轻松地理解为什么最好使用复制构造函数来克隆或 Object.clone()。在本文中,我将讨论为什么复制构造函数是不够的。

复制构造函数本身是不够的。复制构造函数不是多态的,因为子类不会从父类继承构造函数。如果我们尝试从父类引用引用子对象,
我们将面临使用复制构造函数克隆它的问题。为了理解它,让我们举两个类的例子:MammalHuman类和Human继承了Mammal,而Mammal类有一个字段类型和两个构造函数,
一个用于创建对象,另一个用于创建对象副本的一个构造函数:

class Mammal {
    protected String type;
    public Mammal(String type) {
        this.type = type;
    }
    public Mammal(Mammal original) {
        this.type = original.type;
    }
    public String getType() {
        return type;
    }
    public void setType(String type) {
        this.type = type;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Mammal mammal = (Mammal) o;
        if (!type.equals(mammal.type)) return false;
        return true;
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return type.hashCode();
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Mammal{" + "type='" + type + "'}";
    }
}

Human类继承了Mammal类,只有一个name的属性,一个正常的构造方法和一个复制构造函数来创建副本:

class Human extends Mammal {
    protected String name;
    public Human(String type, String name) {
        super(type);
        this.name = name;
    }
    public Human(Human original) {
        super(original.type);
        this.name = original.name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        if (!super.equals(o)) return false;
        Human human = (Human) o;
        if (!type.equals(human.type)) return false;
        if (!name.equals(human.name)) return false;
        return true;
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        int result = super.hashCode();
        result = 31 * result + name.hashCode();
        return result;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Human{" + "type='" + type + "', name='" + name + "'}";
    }
}

接着为两个类创建对象:

Mammal mammal = new Mammal("Human");
Human human = new Human("Human", "Naresh");

执行此操作时不会出错,并且两个对象都将成功克隆,如下图所示:

执行此操作时不会出错,并且两个对象都将成功克隆,如下图所示:

但是如果我们从一个Mammal引用引用一个Human对象会发生什么?

Mammal mammalHuman = new Human("Human", "Mahesh");

为了克隆mammalHuman,我们不能使用Human的构造器。它会给我们一个编译错误,
因为mammalHuman的类型是Mammal的类型,而Human类的构造器期望的是Human类型参数。

Mammal clonedMammalHuman = new Human(mammalHuman); // compilation error

并且,如果我们尝试使用Mammal类的复制构造函数来克隆mammalHuman,我们将会得到一个Mammal对象而不是Human对象,
但是mammalHuman会拥有Human对象

Mammal clonedMammalHuman = new Mammal(mammalHuman);

这样的话就像你在输出中看到的那样mammalHumanclonedMammalHuman不是相同的对象

System.out.println("Object " + mammalHuman + " and copied object " + clonedMammalHuman + " are == : " + (mammalHuman == clonedMammalHuman));
System.out.println("Object " + mammalHuman + " and copied object " + clonedMammalHuman + " are equal : " + (mammalHuman.equals(clonedMammalHuman)) + "\n");

输出:

Object Human{type='Human', name='Mahesh'} and copied object Mammal{type='Human'} are == : false
Object Human{type='Human', name='Mahesh'} and copied object Mammal{type='Human'} are equal : false

我们可以看到,复制构造函数存在继承问题,并且不是多态的。那么,我们如何解决这个问题呢?嗯,有各种解决方案,如创建静态工厂方法或创建一些通用类,将为我们做到这一点

但有一个非常简单的解决方案,将需要复制构造函数,并且也将是多态的。我们可以使用防御性复制方法解决此问题,我们将在类中包括此方法,并从中调用复制构造函数.

防御性复制方法也将给我们带来依赖注入的优势。我们可以注入依赖关系,而不是使我们的代码紧密耦合。我们可以让它松散耦合,我们甚至可以创建一个接口来定义我们的防御性复制方法,然后我们可以在类中实现它并重写该方法。

public Mammal cloneObject() {
    return new Mammal(this);
}

我们在Human类中也可以重写该方法:

@Override
public Human cloneObject() {
    return new Human(this);
}

现在再次进行克隆mammalHuman

Mammal clonedMammalHuman = mammalHuman.cloneObject();

对于最后两个系统输出,我们将获得以下输出,这是我们的预期行为:

Object Human{type='Human', name='Mahesh'} and copied object Human{type='Human', name='Mahesh'} are == : false
Object Human{type='Human', name='Mahesh'} and copied object Human{type='Human', name='Mahesh'} are equal : true

正如我们可以看到的,除了获得多态性的优势外,此选项还赋予我们传递任何参数的自由。您可以在 CopyConstructorExample Java file on GitHub找到完整的代码,请随时提供您的宝贵反馈。

原文链接:https://dzone.com/articles/java-cloning-even-copy-constructors-are-not-suffic
作 者: Naresh Joshi
译 者:lee

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