为什么#clone（）不在Cloneable接口中？

Question

我正在阅读正确执行数组的深层副本，但是我对#clone()的实现方式感到困惑。 它是java.lang.Object类的成员，但是如果你读了javadocs：

首先，如果此对象的类未实现Cloneable接口，则抛出CloneNotSupportedException。

那么为什么要首先在那里定义clone方法呢？ 当然，如果方法只能在存在接口时使用，则将该方法放在接口中。 Cloneable接口本身是空的; 它只是Java使用的标记接口，以确保使用clone方法是合法的。

这样做也会消除使用泛型来确保类型安全的能力：

class Foo implements Cloneable { // Valid.
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        // ...
    }
}

class TypeSafeFoo implements Cloneable<TypeSafeFoo> { // Not valid.
    @Override
    public TypeSafeFoo clone() throws CloneNotSupportedException {
        // ...
    }
}

为什么Java以这种方式完成它？ 我确信他们有合理的理由，但我似乎无法弄明白。

Answer 1

Java中的克隆契约规定每个clone实现必须首先从super.clone()获取克隆的实例。 这将创建一个始终以对Object.clone调用结束的链，并且该方法包含“神奇的”本机级代码，该代码生成表示Java对象的基础原始struct的二进制副本。 如果这个机制不存在，那么clone就不会是多态的： Object.clone方法生成一个被调用的类的实例; 没有本机代码就无法再现。

这就是为什么无法避免使用Object.clone方法的原因。 Cloneable 可能包含clone方法，但它会产生有关throws子句的问题。 它的出现方式是可以自由地声明clone而没有声明的异常，或者声明任意异常。 如果已在接口中声明该方法，则无法实现此灵活性。

请记住，Generics对于克隆几乎没用：想象一下Object protected T clone() ： T来自何处？ 我们是否需要Object<T>并强制Java Universe中的每个类自身进行参数化，所有这些只是为了使这个半弃用的机制更好地工作？ 还要记住，此代码完全合法：

public class TheMightyOne implements Cloneable {
   @Override public TheMightyOne clone() {
     return (TheMightyOne) super.clone();
   }
}

你可以称之为：

TheMightyOne one = new TheMightyOne();
TheMightyOne two = one.clone(); // do downcasts needed

Answer 2

要处理创建克隆和基本字段复制，克隆需要继承方法实现。 Cloneable类可以出现在层次结构中的任何位置，并且可能需要扩展特定的超类来执行其主要作业。 所有可能的Cloneable类都可以继承实现的唯一超类是Object。

克隆是在仿制药之前定义的。

Answer 3

clone()方法是不必要的，每个对象都可以通过反射来调用Object.clone方法，因此可以克隆的对象取决于是否实现Cloneable接口。 这是出于安全原因。 您可以通过此util简单地克隆实现Cloneable的对象：

@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T extends Cloneable> T clone(Cloneable obj) {
    T rtn = null;
    try {
        Method method = Object.class.getDeclaredMethod("clone");
        method.setAccessible(true);
        rtn = (T) method.invoke(obj);
    } catch (Throwable t) {
        t.printStackTrace();
    }
    return rtn;
}