دالة clone()

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة Java على Coddy — الدرس 43 من 87.

تنشئ الطريقة clone() نسخة من كائن. لاستخدامها، يجب أن تقوم فئتك بتنفيذ واجهة Cloneable وتجاوز الطريقة clone() من فئة Object.

public class Person implements Cloneable {
    private String name;
    private int age;
    
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    @Override
    public Person clone() {
        try {
            return (Person) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

الآن يمكنك إنشاء نسخ مستقلة من الكائنات:

Person original = new Person("Alice", 25);
Person copy = original.clone();
// copy هو كائن منفصل بنفس القيم

بشكل افتراضي، يقوم clone() بعملية نسخة ضحلة، مما يعني أنه ينسخ القيم الأولية والمراجع. إذا كان الكائن الخاص بك يحتوي على كائنات أخرى كحقول، فسيشير كل من الكائن الأصلي والنسخة إلى نفس الكائنات المتداخلة. للحصول على نسخ مستقلة حقاً مع الكائنات المتداخلة، تحتاج إلى تنفيذ نسخة عميقة من خلال استنساخ تلك الكائنات المتداخلة أيضاً داخل تابع clone() الخاص بك.

التحدي

سهل

لنقم ببناء نظام إدارة مستندات يوضح عملية استنساخ الكائنات (object cloning). ستقوم بإنشاء فئة Document يمكن استنساخها لإنشاء نسخ مستقلة، مما يسمح للمستخدمين بتكرار المستندات مع الحفاظ على المستند الأصلي كما هو.

ستقوم بتنظيم الكود الخاص بك عبر ملفين:

Document.java: قم بإنشاء فئة تمثل مستنداً يدعم الاستنساخ. يحتوي المستند على ثلاثة حقول خاصة (private): title (String)، و author (String)، و version (int). قم بتضمين منشئ (constructor) لتهيئة جميع الحقول وطرق الحصول (getter methods) لكل منها. أضف أيضاً طريقة setVersion(int version) لتحديث رقم الإصدار.
اجعل فئة Document الخاصة بك تنفذ واجهة Cloneable وقم بإعادة تعريف (override) طريقة clone() لإرجاع Document. تعامل مع CloneNotSupportedException داخل الطريقة عن طريق تغليفها في RuntimeException.

قم بإعادة تعريف toString() لترجع: Document[title=X, author=Y, version=Z] حيث X و Y و Z هي قيم الحقول الفعلية.
Main.java: ابعث الحياة في فئة Document الخاصة بك عن طريق إنشاء مستند واستنساخه. ستتلقى ثلاثة مدخلات: عنوان (String)، ومؤلف (String)، ورقم إصدار (int).
قم بإنشاء Document أصلي بهذه القيم، ثم استنسخه لإنشاء نسخة. بعد الاستنساخ، قم بتعديل إصدار النسخة بزيادته بمقدار 1 باستخدام setVersion(). يوضح هذا أن النسخة المستنسخة مستقلة حقاً عن الأصل.

اطبع ثلاثة أسطر:
1. Original: متبوعاً بـ toString() للمستند الأصلي
2. Clone: متبوعاً بـ toString() للمستند المستنسخ
3. Independent: متبوعاً بـ true أو false للإشارة إلى ما إذا كان الأصل والنسخة كائنين مختلفين (استخدم مقارنة !=)

ستتلقى ثلاثة مدخلات: عنوان المستند (String)، واسم المؤلف (String)، ورقم الإصدار (int).

لاحظ كيف أنه بعد تعديل إصدار النسخة المستنسخة، يظل المستند الأصلي دون تغيير - وهذا يثبت أن clone() أنشأت نسخة مستقلة حقاً!

جرّب بنفسك

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // قراءة المدخلات
        String title = scanner.nextLine();
        String author = scanner.nextLine();
        int version = scanner.nextInt();
        
        // TODO: إنشاء Document أصلي بالقيم المدخلة
        
        // TODO: استنساخ المستند الأصلي لإنشاء نسخة
        
        // TODO: تعديل إصدار النسخة (clone) بزيادته بمقدار 1
        
        // TODO: طباعة "Original: " متبوعة بالمستند الأصلي
        
        // TODO: طباعة "Clone: " متبوعة بالمستند المستنسخ
        
        // TODO: طباعة "Independent: " متبوعة بـ true/false (التحقق مما إذا كان original != clone)
        
    }
}