Item 13 : clone 재정의는 주의해서 진행하라

Cloneable은 복제해도 되는 클래스임을 명시하는 용도의 믹스인 인터페이스이다.

package java.lang;

/**
 * A class implements the <code>Cloneable</code> interface to
 * indicate to the {@link java.lang.Object#clone()} method that it
 * is legal for that method to make a
 * field-for-field copy of instances of that class.
 * <p>
 * Invoking Object's clone method on an instance that does not implement the
 * <code>Cloneable</code> interface results in the exception
 * <code>CloneNotSupportedException</code> being thrown.
 * <p>
 * By convention, classes that implement this interface should override
 * {@code Object.clone} (which is protected) with a public method.
 * See {@link java.lang.Object#clone()} for details on overriding this
 * method.
 * <p>
 * Note that this interface does <i>not</i> contain the {@code clone} method.
 * Therefore, it is not possible to clone an object merely by virtue of the
 * fact that it implements this interface.  Even if the clone method is invoked
 * reflectively, there is no guarantee that it will succeed.
 *
 * @author  unascribed
 * @see     java.lang.CloneNotSupportedException
 * @see     java.lang.Object#clone()
 * @since   1.0
 */
public interface Cloneable {
}

인터페이스 설명은 위처럼 되어있고 메소드 하나 없이 Object.clone()메소드가 해당 클래스의

복사본을 만드는 것이 합법임을 나타내기 위한 인터페이스일 뿐이다.

Object.clone() 메소드의 설명은 다음과 같다

Creates and returns a copy of this object. The precise meaning of "copy" may depend on the class of the object. The general intent is that, for any object x, the expression:
       x.clone() != x
will be true, and that the expression:
       x.clone().getClass() == x.getClass()
will be true, but these are not absolute requirements. While it is typically the case that:
       x.clone().equals(x)
will be true, this is not an absolute requirement.

By convention, the returned object should be obtained by calling super.clone. If a class and all of its superclasses (except Object) obey this convention, it will be the case that x.clone().getClass() == x.getClass().

By convention, the object returned by this method should be independent of this object (which is being cloned). To achieve this independence, it may be necessary to modify one or more fields of the object returned by super.

clone before returning it. Typically, this means copying any mutable objects that comprise the internal "deep structure" of the object being cloned and replacing the references to these objects with references to the copies. If a class contains only primitive fields or references to immutable objects, then it is usually the case that no fields in the object returned by super.clone need to be modified.

The method clone for class Object performs a specific cloning operation. First, if the class of this object does not implement the interface Cloneable, then a CloneNotSupportedException is thrown. Note that all arrays are considered to implement the interface Cloneable and that the return type of the clone method of an array type T[] is T[] where T is any reference or primitive type. 

Otherwise, this method creates a new instance of the class of this object and initializes all its fields with exactly the contents of the corresponding fields of this object, as if by assignment; the contents of the fields are not themselves cloned. Thus, this method performs a "shallow copy" of this object, not a "deep copy" operation.


The class Object does not itself implement the interface Cloneable, so calling the clone method on an object whose class is Object will result in throwing an exception at run time.

엄청나게 설명이 길지만 이부분에 대한 번역은 책에 대부분 나타나 있다.

주요 규약은 다음과 같다

• x.clone() != x 은 참이다. '복사' 이기때문에 서로 다른 객체이다.
• x.clone().getClass() == x.getClass() 는 참이다. 그러나 필수는 아니다.
• x.clone().equals(x) 도 참이다.
• super.clone()을 호출해 얻은 객체를 clone메소드가 반환하면 x.clone().getClass() == x.getClass()는 참이다.

 

메소드의 구현

clone()메소드 구현에 강제성은 없기 때문에 super.clone이 아닌 생성자를 호출해 얻은 인스턴스를 반환해도 컴파일러에서 걸러지지 않는다.

 

그러나 하위 클래스에서 super.clone을 호출하면 잘못된 객체가 만들어져 제대로 작동하지 않는다.

clone을 재정의한 클래스가 final이면 하위클래스가 없으니 상관없다.

class PhoneNumber implements Cloneable {
  @Override
  public PhoneNumber clone() {
    try {
      return (PhoneNumber) super.clone();
    } catch(ClassNotSupportedException e) {
      throw new AssertionError();
    }
  }
}

• super.clone()을 사용했기 때문에 원본의 완벽한 복제본이 출력된다.
• 자바의 공변 반환 타이핑을 이용할 수 있고 권장한다.
• 이것으로 불필요한 형변환을 막을 수 있다.

 

그러나 가변 객체나, 배열, 동기화와 관련된 이슈를 생각해 봐야한다.

그렇기 때문에 책에서는 복사 생성자와 복사팩토리라는 객체 생성방식을 추천한다.

public Yum(Yum yum) {....}

public static Yum newInstance(Yum yum) {....}

• 복사 생성자와 복사팩토리는 언어 모순적이고 위험천만한 객체 생성 메커니즘을 사용하지 않는다.
• clone() 규약에 얽매이지 않는다.
• 정삭적인 final 필드 용법과도 충돌하지 않는다.
• 불필요한 Exception처리를 하지 않아도 된다.
• 형변환이 필요없다.

 

결론

복제 기능은 생성자와 팩토리를 이용해라