Object.clone() 完成的逐字段复制是做什么的？

Question

在《Effective Java》一书中，作者指出：

如果一个类实现了 Cloneable， 对象的clone方法返回一个 对象的逐字段副本； 否则它会抛出 CloneNotSupportedException。

我想知道他所说的逐场复制是什么意思。这是否意味着如果该类在内存中有 X 个字节，它只会复制那块内存？如果是，那么我可以假设原始类的所有值类型都将复制到新对象吗？

class Point implements Cloneable{
    private int x;
    private int y;

    @Override
    public Point clone() {
        return (Point)super.clone();
    }
}

如果 Object.clone() 所做的是逐个字段复制 Point 类，我会说我不需要显式复制字段 x 和 y，因为上面显示的代码足以克隆 Point 类。也就是说，下面的代码是多余的：

@Override
public Point clone() {
    Point newObj = (Point)super.clone();
    newObj.x = this.x; //redundant
    newObj.y = this.y; //redundant
}

我说得对吗？

我知道克隆对象的引用将自动指向原始对象的引用所指向的位置，我只是不确定值类型具体会发生什么。如果有人能够清楚地说明 Object.clone() 的算法规范是什么（用简单的语言），那就太好了。

Answer 1

是的，逐个字段复制确实意味着当它创建新（克隆）对象时，JVM 会将每个字段的值从原始对象复制到克隆对象中。不幸的是，这确实意味着您有一个浅副本。如果您需要深层复制，可以覆盖克隆方法。

class Line implements Cloneable {

    private Point start;
    private Point end;

    public Line() {
        //Careful: This will not happen for the cloned object
        SomeGlobalRegistry.register(this);
    }

    @Override
    public Line clone() {
        //calling super.clone is going to create a shallow copy.
        //If we want a deep copy, we must clone or instantiate
        //the fields ourselves
        Line line = (Line)super.clone();
        //assuming Point is cloneable. Otherwise we will
        //have to instantiate and populate it's fields manually
        line.start = this.start.clone();
        line.end = this.end.clone;
        return line;
    }
}

关于克隆的另一件更重要的事情是，永远不会调用克隆对象的构造函数（仅复制字段）。因此，如果构造函数初始化一个外部对象，或者使用某个注册表注册该对象，那么克隆对象就不会发生这种情况。

我个人不喜欢使用Java的克隆。相反，我通常创建自己的“复制”方法。

Answer 2

这意味着浅复制 - 字段被复制，但如果你有任何引用，这些指向的内容不会被复制 - 你将有对同一个对象的两个引用，一个在旧对象中，一个在新的克隆对象中目的。但是，对于具有原始类型的字段，该字段就是数据本身，因此无论如何它们都会被复制。

Answer 3

newObj.x = this.x; //redundant
newObj.y = this.y; //redundant

没错 - 这些是多余的，因为它们已经被 Object 的 clone() 方法复制了。

将其视为数据副本是正确的。原始类型被复制，引用也被复制，因此它们指向同一个对象。例如，

class A implements Cloneable {
  Object someObject;
}

A a = new A();
a.someObject = new Object();

A cloneA = (A)a.clone();
assert a.someObject==cloneA.someObject;

Answer 4

默认克隆执行值的浅表复制。对于原始值来说，这已经足够了，不需要额外的工作。

对于对象来说，浅拷贝意味着仅复制引用。因此，在这些情况下通常需要深拷贝。例外情况是当引用指向不可变对象时。不可变对象无法更改其表观状态，因此可以安全地复制它们的引用。例如，这适用于字符串、整数、浮点、枚举（如果没有错误地使其可变）。