clone() 方法

本课属于 Coddy Java 学习旅程的“面向对象编程”单元。第 43 课，共 87 课。

clone() 方法会创建对象的副本。要使用它，你的类必须实现 Cloneable 接口，并重写 Object 类中的 clone() 方法。

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);
        }
    }
}

现在，你可以创建对象的独立副本：

Person original = new Person("Alice", 25);
Person copy = original.clone();
// copy 是一个独立的对象，但它的属性值与原对象相同。

默认情况下，clone() 执行的是浅拷贝，也就是说，它会复制基本类型的值和引用。如果你的对象包含其他对象作为字段，原对象和克隆对象都会引用相同的嵌套对象。要创建嵌套对象也彼此独立的副本，你需要在 clone() 方法中同时克隆这些嵌套对象，从而实现深拷贝。

挑战

简单

我们来构建一个文档管理系统，用来演示对象克隆。你将创建一个 Document 类，它可以通过克隆创建相互独立的副本，让用户能够复制文档，同时保留原文档不变。

你将把代码分成两个文件：

Document.java：创建一个表示文档并支持克隆的类。Document 有三个私有字段：title（String）、author（String）和 version（int）。添加一个构造函数来初始化所有字段，并为每个字段添加 getter 方法。再添加一个 setVersion(int version) 方法来更新版本号。
让你的 Document 类实现 Cloneable 接口，并重写 clone() 方法，使其返回一个 Document。在方法内部捕获 CloneNotSupportedException，并将其包装在 RuntimeException 中。

重写 toString()，使其返回：Document[title=X, author=Y, version=Z]，其中 X、Y 和 Z 是实际的字段值。
Main.java：通过创建并克隆文档，让你的 Document 类发挥作用。你将收到三个输入：标题（String）、作者（String）和版本号（int）。
使用这些值创建一个原始 Document，然后克隆它来创建副本。克隆后，使用 setVersion() 将副本的版本号加 1。这能证明克隆确实独立于原文档。

打印三行：
1. Original: ，后接原文档的 toString()
2. Clone: ，后接克隆文档的 toString()
3. Independent: ，后接 true 或 false，用于表示原文档和克隆文档是否为不同的对象（使用 != 比较）

你将收到三个输入：文档标题（String）、作者姓名（String）和版本号（int）。

注意，修改克隆文档的版本号后，原文档仍然保持不变。这证明 clone() 创建了一个真正独立的副本！

亲手试试

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // 读取输入
        String title = scanner.nextLine();
        String author = scanner.nextLine();
        int version = scanner.nextInt();
        
        // TODO: 用输入值创建一个原始 Document 对象
        
        // TODO: 克隆原始文档，创建一个副本
        
        // TODO: 将克隆文档的版本号加 1
        
        // TODO: 先打印 "Original: "，再打印原始文档
        
        // TODO: 先打印 "Clone: "，再打印克隆文档
        
        // TODO: 先打印 "Independent: "，再打印 true/false（检查 original != clone）
        
    }
}

自我测试

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