🔥码云GVP开源项目 12k star Uniapp+ElementUI 功能强大 支持多语言、二开方便! 广告
13.4 原型模式的注意事项 原型模式虽然很简单,但是在Java中使用原型模式也就是clone方法还是有一些注意事项的,我们通过几个例子逐个解说。 13.4.1 构造函数不会被执行 一个实现了Cloneable并重写了clone方法的类A,有一个无参构造或有参构造B,通过new关键字产生了一个对象S,再然后通过S.clone()方式产生了一个新的对象T,那么在对象拷贝时构造函数B是不会被执行的。我们来写一小段程序来说明这个问题,如代码清单13-8所示。 代码清单13-8 简单的可拷贝对象 public class Thing implements Cloneable{      public Thing(){              System.out.println("构造函数被执行了...");      }      @Override      public Thing clone(){              Thing thing=null;              try {                     thing = (Thing)super.clone();              } catch (CloneNotSupportedException e) {                     e.printStackTrace();              }              return thing;      } } 然后我们再来写一个Client类,进行对象的拷贝,如代码清单13-9所示。 代码清单13-9 简单的场景类 public class Client {      public static void main(String[] args) {              //产生一个对象              Thing thing = new Thing();              //拷贝一个对象              Thing cloneThing = thing.clone();      } } 运行结果如下所示: 构造函数被执行了... 对象拷贝时构造函数确实没有被执行,这点从原理来讲也是可以讲得通的,Object类的clone方法的原理是从内存中(具体地说就是堆内存)以二进制流的方式进行拷贝,重新分配一个内存块,那构造函数没有被执行也是非常正常的了。 13.4.2 浅拷贝和深拷贝 在解释什么是浅拷贝和什么是深拷贝之前,我们先来看个例子,如代码清单13-10所示。 代码清单13-10 浅拷贝 public class Thing implements Cloneable{      //定义一个私有变量      private ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();      @Override      public Thing clone(){              Thing thing=null;              try {                     thing = (Thing)super.clone();              } catch (CloneNotSupportedException e) {                     e.printStackTrace();              }              return thing;      }      //设置HashMap的值      public void setValue(String value){              this.arrayList.add(value);      }      //取得arrayList的值      public ArrayList<String> getValue(){              return this.arrayList;      } } 在Thing类中增加一个私有变量arrayLis,类型为ArrayList,然后通过setValue和getValue分别进行设置和取值,我们来看场景类是如何拷贝的,如代码清单13-11所示。 代码清单13-11 浅拷贝测试 public class Client {      public static void main(String[] args) {              //产生一个对象              Thing thing = new Thing();              //设置一个值              thing.setValue("张三");              //拷贝一个对象              Thing cloneThing = thing.clone();              cloneThing.setValue("李四");              System.out.println(thing.getValue());      } } 猜想一下运行结果应该是什么?是仅一个“张三”吗?运行结果如下所示: [张三,李四] 怎么会这样呢?怎么会有李四呢?是因为Java做了一个偷懒的拷贝动作,Object类提供的方法clone只是拷贝本对象,其对象内部的数组、引用对象等都不拷贝,还是指向原生对象的内部元素地址,这种拷贝就叫做浅拷贝。确实是非常浅,两个对象共享了一个私有变量,你改我改大家都能改,是一种非常不安全的方式,在实际项目中使用还是比较少的(当然,这也是一种“危机”环境的一种救命方式)。你可能会比较奇怪,为什么在Mail那个类中就可以使用String类型,而不会产生由浅拷贝带来的问题呢?内部的数组和引用对象才不拷贝,其他的原始类型比如int、long、char等都会被拷贝,但是对于String类型,Java就希望你把它认为是基本类型,它是没有clone方法的,处理机制也比较特殊,通过字符串池(stringpool)在需要的时候才在内存中创建新的字符串,读者在使用的时候就把String当做基本类使用即可。 注意 使用原型模式时,引用的成员变量必须满足两个条件才不会被拷贝:一是类的成员变量,而不是方法内变量;二是必须是一个可变的引用对象,而不是一个原始类型或不可变对象。 浅拷贝是有风险的,那怎么才能深入地拷贝呢?我们修改一下程序就可以深拷贝,如代码清单13-12所示。 代码清单13-12 深拷贝 public class Thing implements Cloneable{      //定义一个私有变量      private ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();      @Override      public Thing clone(){              Thing thing=null;              try {                     thing = (Thing)super.clone();                     thing.arrayList = (ArrayList<String>)this.arrayList.clone();              } catch (CloneNotSupportedException e) {                     e.printStackTrace();              }              return thing;      } } 仅仅增加了粗体部分,对私有的类变量进行独立的拷贝。Client类没有任何改变,运行结果如下所示: [张三] 该方法就实现了完全的拷贝,两个对象之间没有任何的瓜葛了,你修改你的,我修改我的,不相互影响,这种拷贝就叫做深拷贝。深拷贝还有一种实现方式就是通过自己写二进制流来操作对象,然后实现对象的深拷贝,这个大家有时间自己实现一下。 注意 深拷贝和浅拷贝建议不要混合使用,特别是在涉及类的继承时,父类有多个引用的情况就非常复杂,建议的方案是深拷贝和浅拷贝分开实现。 13.4.3 clone与final两个冤家 对象的clone与对象内的final关键字是有冲突的,我们举例来说明这个问题,如代码清单13-13所示。 代码清单13-13 增加final关键字的拷贝 public class Thing implements Cloneable{      //定义一个私有变量      private final ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();      @Override      public Thing clone(){              Thing thing=null;              try {                     thing = (Thing)super.clone();                            this.arrayList = (ArrayList<String>)this.arrayList.clone();              } catch (CloneNotSupportedException e) {                     e.printStackTrace();              }              return thing;      } } 粗体部分仅仅增加了一个final关键字,然后编译器就报斜体部分错误,正常呀,final类型你还想重赋值呀!你要实现深拷贝的梦想在final关键字的威胁下破灭了,路总是有的,我们来想想怎么修改这个方法:删除掉final关键字,这是最便捷、安全、快速的方式。你要使用clone方法,在类的成员变量上就不要增加final关键字。 注意 要使用clone方法,类的成员变量上不要增加final关键字。