Программирование на Java
Шрифт:
null ;
значения точно такого же типа, что и тип переменной;
все значения типа массив, основанный на типе, приводимом к базовому типу исходного массива.
Все эти утверждения непосредственно следуют из рассмотренных выше особенностей приведения типов массивов.
Еще раз напомним про исключительный класс Object. Переменные такого типа могут ссылаться на любые объекты, порожденные как от классов, так и от массивов.
Сведем все эти утверждения в таблицу.
Таблица Табл. 9.1.. Тип переменной и тип ее значения.
| Тип | Допустимые типы ее значения |
|---|---|
| Массив простых чисел | * null * в точности совпадающий с типом переменной |
| Массив ссылочных значений | * null * совпадающий с типом переменной * массивы ссылочных значений, удовлетворяющих следующему условию: если тип переменной – массив на основе типа A, то значение типа массив на основе типа B допустимо тогда и только тогда, когда B приводимо к A |
| Object | * null * любой ссылочный, включая массивы |
Клонирование
Механизм клонирования, как следует из названия, позволяет порождать новые объекты на основе существующего, которые обладали бы точно таким же состоянием, что и исходный. То есть ожидается, что для исходного объекта, представленного ссылкой x, и результата клонирования, возвращаемого методом x.clone, выражение
x == x.clone
должно быть истинным, как и выражение
x.clone.getClass == x.getClass
Наконец, выражение
x.equals(x.clone)
также верно. Реализация такого метода clone осложняется целым рядом потенциальных проблем, например:
* класс, от которого порожден объект, может иметь разнообразные конструкторы, которые к тому же могут быть недоступны (например, модификатор доступа private );
* цепочка наследования, которой принадлежит исходный класс, может быть довольно длинной, и каждый родительский класс может иметь свои поля – недоступные, но важные для воссоздания состояния исходного объекта;
* в зависимости от логики реализации возможна ситуация, когда не все поля должны копироваться для корректного клонирования; одни могут оказаться лишними, другие потребуют дополнительных вычислений или преобразований;
* возможна ситуация, когда объект нельзя клонировать, дабы не нарушить целостность системы.
Поэтому было реализовано следующее решение.
Класс Object содержит метод clone. Рассмотрим его объявление:
protected native Object clone
throws CloneNotSupportedException;
Именно он используется для клонирования. Далее возможны два варианта.
Первый вариант: разработчик может в своем классе переопределить этот метод и реализовать его по своему усмотрению, решая перечисленные проблемы так, как того требует логика разрабатываемой системы. Упомянутые условия, которые должны быть истинными для клонированного объекта, не являются обязательными и программист может
им не следовать, если это требуется для его класса.Второй вариант предполагает использование реализации метода clone в самом классе Object. То, что он объявлен как native, говорит о том, что его реализация предоставляется виртуальной машиной. Естественно, перечисленные трудности легко могут быть преодолены самой JVM, ведь она хранит в памяти все свойства объектов.
При выполнении метода clone сначала проверяется, можно ли клонировать исходный объект. Если разработчик хочет сделать объекты своего класса доступными для клонирования через Object.clone, то он должен реализовать в своем классе интерфейс Cloneable. В этом интерфейсе нет ни одного элемента, он служит лишь признаком для виртуальной машины, что объекты могут быть клонированы. Если проверка не выполняется успешно, метод порождает ошибку CloneNotSupportedException.
Если интерфейс Cloneable реализован, то порождается новый объект от того же класса, от которого был создан исходный объект. При этом копирование выполняется на уровне виртуальной машины, никакие конструкторы не вызываются. Затем значения всех полей, объявленных, унаследованных либо объявленных в родительских классах, копируются. Полученный объект возвращается в качестве клона.
Обратите внимание, что сам класс Object не реализует интерфейс Cloneable, а потому попытка вызова new Object.clone будет приводить к ошибке. Метод clone предназначен скорее для использования в наследниках, которые могут обращаться к нему с помощью выражения super.clone. При этом могут быть сделаны следующие изменения:
* модификатор доступа расширен до public ;
* удалено предупреждение об ошибке CloneNotSupportedException ;
* результирующий объект может быть модифицирован любым способом, на усмотрение разработчика.
Напомним, что все массивы реализуют интерфейс Cloneable и, таким образом, доступны для клонирования.
Важно помнить, что все поля клонированного объекта приравниваются, их значения никогда не клонируются. Рассмотрим пример:
public class Test implements Cloneable {
Point p;
int height;
public Test(int x, int y, int z) {
p=new Point(x, y);
height=z;
}
public static void main(String s[]) {
Test t1=new Test(1, 2, 3), t2=null;
try {
t2=(Test) t1.clone;
}
catch (CloneNotSupportedException e) {
}
t1.p.x=-1;
t1.height=-1;
System.out.println("t2.p.x=" + t2.p.x + ", t2.height=" + t2.height);
}
}
Результатом работы программы будет:
t2.p.x=-1, t2.height=3
Из примера видно, что примитивное поле было скопировано и далее существует независимо в исходном и клонированном объектах. Изменение одного не сказывается на другом.
А вот ссылочное поле было скопировано по ссылке, оба объекта ссылаются на один и тот же экземпляр класса Point. Поэтому изменения, происходящие с исходным объектом, сказываются на клонированном.
Этого можно избежать, если переопределить метод clone в классе Test.