Método clone()

Parte da seção Programação Orientada a Objetos do Journey de Java da Coddy — lição 43 de 87.

O método clone() cria uma cópia de um objeto. Para usá-lo, sua classe deve implementar a interface Cloneable e sobrescrever o método clone() da classe 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);
        }
    }
}

Agora você pode criar cópias independentes de objetos:

Person original = new Person("Alice", 25);
Person copy = original.clone();
// copy é um objeto separado com os mesmos valores

Por padrão, clone() realiza uma cópia rasa (shallow copy), o que significa que ele copia valores primitivos e referências. Se o seu objeto contiver outros objetos como campos, tanto o original quanto o clone referenciarão os mesmos objetos aninhados. Para cópias verdadeiramente independentes com objetos aninhados, você precisa implementar uma cópia profunda (deep copy), clonando também esses objetos aninhados dentro do seu método clone().

Desafio

Fácil

Vamos construir um sistema de gerenciamento de documentos que demonstra a clonagem de objetos. Você criará uma classe Document que pode ser clonada para criar cópias independentes, permitindo que os usuários dupliquem documentos mantendo o original intacto.

Você organizará seu código em dois arquivos:

Document.java: Crie uma classe que representa um documento que suporta clonagem. Um Document possui três campos privados: title (String), author (String) e version (int). Inclua um construtor para inicializar todos os campos e métodos getter para cada um. Adicione também um método setVersion(int version) para atualizar o número da versão.
Faça sua classe Document implementar a interface Cloneable e sobrescreva o método clone() para retornar um Document. Trate a CloneNotSupportedException dentro do método envolvendo-a em uma RuntimeException.

Sobrescreva toString() para retornar: Document[title=X, author=Y, version=Z] onde X, Y e Z são os valores reais dos campos.
Main.java: Dê vida à sua classe Document criando um documento e clonando-o. Você receberá três entradas: um título (String), um autor (String) e um número de versão (int).
Crie um Document original com esses valores e, em seguida, clone-o para criar uma cópia. Após a clonagem, modifique a versão da cópia incrementando-a em 1 usando setVersion(). Isso demonstra que o clone é verdadeiramente independente do original.

Imprima três linhas:
1. Original: seguido pelo toString() do documento original
2. Clone: seguido pelo toString() do documento clonado
3. Independent: seguido por true ou false indicando se o original e o clone são objetos diferentes (use a comparação !=)

Você receberá três entradas: o título do documento (String), o nome do autor (String) e o número da versão (int).

Observe como, após modificar a versão do clone, o documento original permanece inalterado — isso prova que o clone() criou uma cópia verdadeiramente independente!

Folha de consulta

O método clone() cria uma cópia de um objeto. Para usá-lo, sua classe deve implementar a interface Cloneable e sobrescrever o método clone() da classe 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);
        }
    }
}

Criando cópias independentes:

Person original = new Person("Alice", 25);
Person copy = original.clone();
// copy é um objeto separado com os mesmos valores

Por padrão, o clone() realiza uma cópia rasa (shallow copy), copiando valores primitivos e referências. Se o seu objeto contiver outros objetos como campos, tanto o original quanto o clone referenciarão os mesmos objetos aninhados. Para cópias verdadeiramente independentes com objetos aninhados, implemente uma cópia profunda (deep copy) clonando também esses objetos aninhados dentro do seu método clone().

Experimente você mesmo

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // Ler entradas
        String title = scanner.nextLine();
        String author = scanner.nextLine();
        int version = scanner.nextInt();
        
        // TODO: Criar um Documento original com os valores de entrada
        
        // TODO: Clonar o documento original para criar uma cópia
        
        // TODO: Modificar a versão do clone incrementando-a em 1
        
        // TODO: Imprimir "Original: " seguido pelo documento original
        
        // TODO: Imprimir "Clone: " seguido pelo documento clonado
        
        // TODO: Imprimir "Independent: " seguido por true/false (verificar se original != clone)
        
    }
}