METODA CLONE() W JAVIE

Klonowanie obiektów odnosi się do tworzenia dokładnej kopii obiektu. Tworzy nową instancję klasy bieżącego obiektu i inicjuje wszystkie jej pola dokładnie zawartością odpowiednich pól tego obiektu.

Metody wykonywania klonowania obiektów w Javie

Istnieją 3 metody tworzenia klonowania obiektów w Javie, które wymieniono poniżej:

Użycie operatora przypisania do utworzenia kopii zmiennej referencyjnej
Tworzenie kopii za pomocą metody clone().
Zastosowanie metody clone() – Deep Copy

1. Używanie operatora przypisania do tworzenia kopia zmienna referencyjna

W Javie nie ma operatora umożliwiającego utworzenie kopii obiektu. W przeciwieństwie do C++, w Javie, jeśli użyjemy operatora przypisania, utworzy on kopię zmiennej referencyjnej, a nie obiektu. Można to wyjaśnić na przykładzie. Poniższy program demonstruje to samo.

Poniżej realizacja powyższego tematu:

Jawa

// Java program to demonstrate that assignment operator> // only creates a new reference to same object> import> java.io.*;> > // A test class whose objects are cloned> class> Test {> > int> x, y;> > Test()> > {> > x => 10> ;> > y => 20> ;> > }> }> > // Driver Class> class> Main {> > public> static> void> main(String[] args)> > {> > Test ob1 => new> Test();> > > System.out.println(ob1.x +> ' '> + ob1.y);> > > // Creating a new reference variable ob2> > // pointing to same address as ob1> > Test ob2 = ob1;> > > // Any change made in ob2 will> > // be reflected in ob1> > ob2.x => 100> ;> > > System.out.println(ob1.x +> ' '> + ob1.y);> > System.out.println(ob2.x +> ' '> + ob2.y);> > }> }>

Wyjście

10 20 100 20 100 20

2. Tworzenie kopii za pomocą metody clone().

Klasa, której obiekt ma zostać wykonana kopia, musi posiadać w sobie lub w jednej z klas nadrzędnych metodę publicznego klonowania.

Każda klasa implementująca clone() powinna wywołać super.clone() w celu uzyskania odwołania do sklonowanego obiektu.
Klasa musi także implementować interfejs java.lang.Cloneable, którego klon obiektu chcemy utworzyć, w przeciwnym razie zgłosi wyjątek CloneNotSupportedException, gdy na obiekcie tej klasy zostanie wywołana metoda klonowania.

Składnia:

protected Object clone() throws CloneNotSupportedException

i) Użycie metody clone() - Płytka kopia

Notatka – W poniższym przykładzie kodu metoda clone() tworzy zupełnie nowy obiekt z inną wartością hashCode, co oznacza, że znajduje się on w osobnej lokalizacji w pamięci. Ponieważ jednak obiekt testowy c znajduje się w teście2, typy pierwotne osiągnęły głęboką kopię, ale ten obiekt testowy c jest nadal współdzielony między t1 i t2. Aby temu zaradzić, jawnie wykonujemy głęboką kopię zmiennej obiektowej c, co zostanie omówione później.

Jawa

// A Java program to demonstrate> // shallow copy using clone()> import> java.util.ArrayList;> > // An object reference of this class is> // contained by Test2> class> Test {> > int> x, y;> }> > // Contains a reference of Test and> // implements clone with shallow copy.> class> Test2> implements> Cloneable {> > int> a;> > int> b;> > Test c => new> Test();> > public> Object clone()> throws> CloneNotSupportedException> > {> > return> super> .clone();> > }> }> > // Driver class> public> class> Main {> > public> static> void> main(String args[])> > throws> CloneNotSupportedException> > {> > Test2 t1 => new> Test2();> > t1.a => 10> ;> > t1.b => 20> ;> > t1.c.x => 30> ;> > t1.c.y => 40> ;> > > Test2 t2 = (Test2)t1.clone();> > > // Creating a copy of object t1> > // and passing it to t2> > t2.a => 100> ;> > > // Change in primitive type of t2 will> > // not be reflected in t1 field> > t2.c.x => 300> ;> > > // Change in object type field will be> > // reflected in both t2 and t1(shallow copy)> > System.out.println(t1.a +> ' '> + t1.b +> ' '> + t1.c.x> > +> ' '> + t1.c.y);> > System.out.println(t2.a +> ' '> + t2.b +> ' '> + t2.c.x> > +> ' '> + t2.c.y);> > }> }>

Wyjście

10 20 300 40 100 20 300 40

W powyższym przykładzie t1.clone zwraca płytką kopię obiektu t1. Aby uzyskać głęboką kopię obiektu, po uzyskaniu kopii należy dokonać pewnych modyfikacji w metodzie klonowania.

ii) Zastosowanie metody clone() – Deep Copy

Jeśli chcemy utworzyć głęboką kopię obiektu X i umieścić ją w nowym obiekcie Y, wówczas tworzona jest nowa kopia wszelkich pól obiektów, do których istnieją odniesienia, a odniesienia te umieszczane są w obiekcie Y. Oznacza to wszelkie zmiany dokonane w polach obiektów, do których istnieją odniesienia w obiekcie X lub Y zostaną odzwierciedlone tylko w tym obiekcie, a nie w drugim. W poniższym przykładzie tworzymy głęboką kopię obiektu.
Głęboka kopia kopiuje wszystkie pola i tworzy kopie dynamicznie alokowanej pamięci, na którą wskazują pola. Głęboka kopia ma miejsce, gdy obiekt jest kopiowany wraz z obiektami, do których się odnosi.

Jawa

// A Java program to demonstrate> // deep copy using clone()> > // An object reference of this> // class is contained by Test2> class> Test {> > int> x, y;> }> > // Contains a reference of Test and> // implements clone with deep copy.> class> Test2> implements> Cloneable {> > int> a, b;> > > Test c => new> Test();> > > public> Object clone()> throws> CloneNotSupportedException> > {> > // Assign the shallow copy to> > // new reference variable t> > Test2 t = (Test2)> super> .clone();> > > // Creating a deep copy for c> > t.c => new> Test();> > t.c.x = c.x;> > t.c.y = c.y;> > > // Create a new object for the field c> > // and assign it to shallow copy obtained,> > // to make it a deep copy> > return> t;> > }> }> > public> class> Main {> > public> static> void> main(String args[])> > throws> CloneNotSupportedException> > {> > Test2 t1 => new> Test2();> > t1.a => 10> ;> > t1.b => 20> ;> > t1.c.x => 30> ;> > t1.c.y => 40> ;> > > Test2 t3 = (Test2)t1.clone();> > t3.a => 100> ;> > > // Change in primitive type of t2 will> > // not be reflected in t1 field> > t3.c.x => 300> ;> > > // Change in object type field of t2 will> > // not be reflected in t1(deep copy)> > System.out.println(t1.a +> ' '> + t1.b +> ' '> + t1.c.x> > +> ' '> + t1.c.y);> > System.out.println(t3.a +> ' '> + t3.b +> ' '> + t3.c.x> > +> ' '> + t3.c.y);> > }> }>

Wyjście

10 20 30 40 100 20 300 40

W powyższym przykładzie widzimy, że do klasy Test został przypisany nowy obiekt w celu skopiowania obiektu, który zostanie zwrócony do metody clone. Dzięki temu t3 uzyska głęboką kopię obiektu t1. Zatem wszelkie zmiany wprowadzone w polach obiektu „c” do czasu t3 nie zostaną odzwierciedlone w t1.

Głęboka kopia kontra płytka kopia

Istnieją pewne różnice między używaniem funkcji clone() jako głębokiej kopii a płytkiej kopii, jak wspomniano poniżej:

Płytka kopia to metoda kopiowania obiektu, stosowana domyślnie podczas klonowania. W tej metodzie pola starego obiektu X są kopiowane do nowego obiektu Y. Podczas kopiowania pola typu obiektu odwołanie jest kopiowane do Y, czyli obiekt Y będzie wskazywał to samo miejsce, które wskazał X. Jeżeli wartość pola jest typem pierwotnym, kopiuje wartość typu pierwotnego.

Dlatego wszelkie zmiany dokonane w obiektach odniesienia w obiekcie X lub Y zostaną odzwierciedlone w innych obiektach.

Płytkie kopie są tanie i proste w wykonaniu. W powyższym przykładzie utworzyliśmy płytką kopię the obiekt.

Po co używać metody klonowania() lub Zalety metody klonowania

Jeśli użyjemy operatora przypisania do przypisania odniesienia do obiektu do innej zmiennej odniesienia, wówczas wskaże on tę samą lokalizację adresową starego obiektu i nie zostanie utworzona żadna nowa kopia obiektu. Dzięki temu wszelkie zmiany w zmiennej referencyjnej zostaną odzwierciedlone w oryginalnym obiekcie.
Jeśli użyjemy konstruktora kopiującego, musimy jawnie skopiować wszystkie dane, tj. musimy jawnie ponownie przypisać wszystkie pola klasy w konstruktorze. Ale w metodzie klonowania praca polegająca na utworzeniu nowej kopii jest wykonywana przez samą metodę. Aby uniknąć dodatkowego przetwarzania, używamy klonowania obiektów.