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[Java]PTA:（选做） jmu-Java-03面向对象基础-clone方法、标识接口、深拷贝

news 2025/10/8 14:06:38

Object的clone方法可以帮助我们克隆对象。现在需编写一个类Car包含:

1.属性:

private String name;
private CarDriver driver;
private int[] scores;

2.无参构造函数

public Car() {
}

3.方法:

@Override
public String toString() {return "Car [name=" + name + ", driver=" + driver + ", scores=" + Arrays.toString(scores) + "]";
}

setter/getter方法与clone方法。注意：clone方法需实现对象的深度克隆。

CarDriver为已经定义好的类,部分代码如下：

class CarDriver {private String name;public CarDriver() {}//setter/getter//toString    
}

/* 请在这里填写答案，即Car类的完整代码 */

代码如下：

class Car implements Cloneable {// 属性private String name;private CarDriver driver;private int[] scores;// 无参构造函数public Car() {}// getter和setter方法public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public CarDriver getDriver() {return driver;}public void setDriver(CarDriver driver) {this.driver = driver;}public int[] getScores() {return scores;}public void setScores(int[] scores) {this.scores = scores;}// 重写clone方法实现深拷贝@Overridepublic Car clone() throws CloneNotSupportedException {// 先进行浅拷贝Car cloned = (Car) super.clone();// 深拷贝CarDriver：创建新对象并复制属性if (this.driver != null) {CarDriver newDriver = new CarDriver();newDriver.setName(this.driver.getName()); // 复制name属性cloned.setDriver(newDriver);}// 深拷贝数组if (this.scores != null) {cloned.scores = Arrays.copyOf(this.scores, this.scores.length);}// String类型本身不可变，无需额外处理return cloned;}@Overridepublic String toString() {return "Car [name=" + name + ", driver=" + driver + ", scores=" + Arrays.toString(scores) + "]";}
}

学习记录：

1、clone() 方法

clone() 方法是 Object 类中定义的一个原生方法，所有 Java 类都默认继承了这个方法。
Object 类中 clone() 方法的声明如下：

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

注意：
1）访问修饰符是 protected：这意味着如果子类不重写 clone() 方法并修改访问权限（通常改为 public），则只能在同一个包或子类中调用该方法。
2）需要实现 Cloneable 接口：Cloneable 是一个标识接口（无任何方法），如果类没有实现它，调用 clone() 会抛出 CloneNotSupportedException。
3）默认浅拷贝：Object 类的 clone() 方法默认实现的是浅拷贝—— 对于基本类型属性会复制值，对于引用类型属性只会复制引用（两个对象共享同一个引用指向的实例）。
4）返回值是 Object 类型：因此重写时通常需要进行类型强转，例如 Car cloned = (Car) super.clone();

2、重写clone()方法的语法格式

// 1. 实现Cloneable接口（标识接口，无方法）
public class 类名 implements Cloneable {// 成员变量...// 2. 重写clone()方法，修改访问权限为public@Overridepublic 类名 clone() throws CloneNotSupportedException {// 3. 调用父类（Object）的clone()方法完成基础拷贝类名 克隆对象 = (类名) super.clone();// 4. （可选）如果需要深拷贝，这里补充引用类型成员的克隆逻辑// 例如：克隆对象.引用类型成员 = 原对象.引用类型成员的拷贝;return 克隆对象;}
}

注意：

1）要实现 Cloneable 接口：这是一个 “标识接口”（无任何方法），仅用于告诉 JVM：该类允许被克隆。如果不实现此接口，调用 clone() 会抛出 CloneNotSupportedException。
2）重写 clone() 方法：

必须声明抛出CloneNotSupportedException（或在方法内捕获）。
访问权限从 Object 类的 protected 改为 public，否则外部无法调用。
返回值从 Object 改为当前类类型，避免外部强转。

3）调用 super.clone() ：这是克隆的核心步骤，Object 类的 clone() 会创建一个新对象，并将原对象的所有成员变量值（包括基本类型和引用类型的引用）复制到新对象中（浅拷贝）。
4）若是深拷贝：需要处理引用类型成员对于引用类型（如对象、数组等），super.clone() 只会复制引用（浅拷贝）。若要深拷贝，需为这些成员单独创建副本，例如：