谨慎地覆盖clone

Clone提供一种语言之外的机制：无需调用构造器就可以创建对象。

它的通用约定非常弱：

创建和返回该对象的一个拷贝。这个拷贝的精确含义取决于该对象的类。一般含义是，对于任何对象x，表达式x.clone() != x 将会是true，并且，表达式x.clone().getClass() == x.getClass() 将会是true，但这些不是绝对的要求，通常情况下，表达式 x.clone().equals(x) 将会是true，这也不是一个绝对的要求，拷贝对象往往是创建它的类的一个新实例，但它同时也会要求拷贝内部的数据结构。

 

如果类的每个域包含一个基本类型的值，或者包含一个指向不可变对象的引用，那么被返回的对象则正是所需要的对象，如PhoneNumber类：

public class PhoneNumber implements Cloneable{
    private final int areaCode;
    private final int prefix;
    private final int lineNumber;
    
    public PhoneNumber(int areaCode, int prefix, int lineNumber) {
        rangeCheck(areaCode, 999, "area code");
        rangeCheck(prefix, 999, "prefix");
        rangeCheck(lineNumber, 9999, "line number");
        this.areaCode = areaCode;
        this.prefix = prefix;
        this.lineNumber = lineNumber;
    }
    
    private static void rangeCheck(int arg, int max, String name) {
        if(arg < 0 || arg > max) {
            throw new IllegalArgumentException(name + ": " + arg);

        }
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if(o == this)
            return true;
        if(!(o instanceof PhoneNumber))
            return false;
        PhoneNumber pn = (PhoneNumber)o;
        return pn.lineNumber == lineNumber
                && pn.prefix == prefix
                && pn.areaCode == areaCode;
    }
    
    @Override
    public PhoneNumber clone() {
        try {
            return (PhoneNumber) super.clone();
        } catch(CloneNotSupportedException e) {
            throw new AssertionError();
        }
    }
}

只需要简单地调用super.clone() 而不用做进一步的处理。

 

如果对象中包含的域引用了可变的对象：

 

public class Stack {
    private Object[] elements;
    private int size = 0;
    private static final int DEFAULT_INITAL_CAPACITY = 16;
    
    public Stack() {
        elements = new Object[DEFAULT_INITAL_CAPACITY];
    }
    
    public void push(Object e) {
        ensureCapacity();
        elements[size++] = e;
    }
    
    public Object pop() {
        if(size == 0) {
            throw new EmptyStackException();
        }
        Object result = elements[--size];
        elements[size] = null;
        return result;
    }
    
    private void ensureCapacity() {
        if(elements.length == size)
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
    }
}

如果把这个类做成是可克隆的。如果它的clone方法仅仅返回super.clone()，这样得到的Stack实例，在size域有正确的值，但它的elements域将引用与原始Stack实例相同的数组。

为了使Stack类中的clone方法正常地工作，必须拷贝栈的内部信息：

@Override
public Stack clone() {
    try {
        Stack result = (Stack) super.clone();
        result.elements = elements.clone();
        return result;
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        throw new AssertionError();
    }
}

如果elements域是final的，上面的clone方法无法正常工作，因为clone方法被禁止给elements赋新值。

 

另一个实现对象拷贝的好办法是提供一个拷贝构造器或拷贝工厂。拷贝构造器只是一个构造器，它唯一的参数类型是包含该构造器的类，例如 public Yum(Yum yun);

拷贝工厂是类似于拷贝构造器的静态工厂：public static Yum newInstance(Yum yum);

它们不依赖于有风险的、语言之外的对象创建机制，也不要求遵守尚未制定好文档的规范，不会与fianl域的正常使用发生冲突，不抛出不必要的受检异常，不需要进行类型转换。

拷贝构造器或者拷贝工厂可以带一个参数，参数类型是通过该类实现的接口，例如所有通用集合实现都提供一个拷贝构造器，它的参数类型是Collection或者Map。基于接口的拷贝构造器和拷贝工厂允许客户选择拷贝的实现类型，例如假设有一个HashSet s，希望把它拷贝成一个TreeSet，clone方法无法提供这样的功能，但用转换构造器实现：new TreeSet(s)。

 

cloneable的问题导致我们不应该扩展这个接口，为了继承而设计的类也不应该实现这个接口，由于它具有这么多缺点，专家级的程序员从来不去覆盖clone方法， 也从来不去调用它，除非拷贝数组。

对于一个专门为继承而设计的类，如果未能提供行为良好的受保护clone方法，它的子类就不可能实现Cloneable接口。