深度克隆,同时保留对可变对象的共享引用

时间:2016-08-28 12:58:33

标签: java clone

我通过在此类及其组成的整个层次结构中实现clone()来深度克隆某个类的实例。在我放入这些类的clone()实现中,我通过在原始(clone())的相应字段上调用this来分配新实例的每个字段。然后我只需在主类上调用clone()。我相信这是一种非常标准的深度克隆方式。

下面是一个小的可运行的例子。我得到的克隆是一个真正的深层复制,其中每个字段和子字段中包含的对象都是新对象,与原始实例中的对象相同。

但这意味着如果原始字段ab引用同一个对象X,则在深度克隆中它们不会引用同一个对象(X的克隆);相反,他们将引用X的两个不同克隆。

所以我想深度克隆一个对象,深度克隆整个层次结构中的所有字段,但如果层次结构在多个字段中包含相同的引用,则只应将其中一个字段深度克隆到一个新的对象;其他字段只会引用这个新对象。

一个简单的解决方案看起来不像是一个问题,但是我想知道是否存在某种技术,或者某些工具或库可以做到这一点。

TestClone.java

public class TestClone {

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {

        // Create the object to share :

        SharedObject shared = new SharedObject(1);

        // Create the object to clone, which will own two Holder instances
        // both holding a reference to *the same* object :

        MainObject original = new MainObject(new Holder(shared), new Holder(shared));

        // Show that both holders hold a reference to the same object :

        System.out.println("Original holder1 holds " + original.holder1.field.hashCode());
        System.out.println("Original holder2 holds " + original.holder2.field.hashCode());

        // Deep-clone the main object :

        MainObject cloned = (MainObject) original.clone();

        // Show that the two cloned holders now hold a reference to *different* cloned objects :

        System.err.println("Cloned   holder1 holds " + cloned.holder1.field.hashCode());
        System.err.println("Cloned   holder2 holds " + cloned.holder2.field.hashCode());

        // How to clone so that they will hold a reference to *the same* cloned object ?
    }

}

SharedObject.java

public class SharedObject implements Cloneable {

    public int n;

    public SharedObject(int n) {

        this.n = n;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {

        SharedObject clone = (SharedObject) super.clone();

        clone.n = this.n;

        return clone;
    }

}

Holder.java

public class Holder implements Cloneable {

    public SharedObject field;

    public Holder(SharedObject field) {

        this.field = field;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {

        Holder clone = (Holder) super.clone();

        clone.field = (SharedObject) this.field.clone();

        return clone;
    }

}

MainObject.java

public class MainObject implements Cloneable {

    public Holder holder1;

    public Holder holder2;

    public MainObject(Holder holder1, Holder holder2) {

        this.holder1 = holder1;

        this.holder2 = holder2;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {

        MainObject clone = (MainObject) super.clone();

        clone.holder1 = (Holder) this.holder1.clone();

        clone.holder2 = (Holder) this.holder2.clone();

        return clone;
    }   

}

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

这种克隆操作没有“标准”方式。另外,我不知道任何支持它的库。

您的要求实际上是说,从原始对象到克隆对象构建一对一映射(双射)。

一种方法是,一旦在根对象上调用clone方法,首先通过克隆每个对象(如果它不在地图中)来构建这样的层次结构。然后,组合新克隆层次结构中的引用。

顺便说一下,这种技术已经通过Java中的序列化技术实现了。让所有类实现Serializable,然后将根对象写入ObjectOutputStreampipe it to an ObjectInputStream,然后反序列化所有对象。序列化机制可以满足您的要求。

答案 1 :(得分:1)

简短回答:不可能。

答案很长:

这就是深度克隆的事情:你没有很好的机会。你看,最终,克隆是由JVM完成的(或多或少:黑魔法)。

现在你问:我怎样才能使用#34;标准"克隆方式;但不知何故,确保克隆某些"根对象X"的整个过程。将使用某种"缓存"机制。我注意到任何现有的机制来指示JVM这样做。

长话短说:我认为你必须研究其他选择;喜欢序列化为一些合理的格式;然后使用该输出。

最后引用了一个伟大的answer

听起来你认为克隆是一个好主意(与使用复制构造函数,工厂或其等价物相比)。

并继续:

现在,更重要的是,克隆是一个坏主意