用一个对象的克隆填充数组

Question

什么是用快速简便的方法将Java数组填充为一个对象的克隆体？

例如，在此之后：

Rectangle[] rectangles = new Rectangle[N];
fillWithClones(rectangles, new Rectangle(1, 2, 3, 4));

rectangles数组将包含N个不同的Rectangle实例，这些实例使用相同的坐标进行初始化。

我意识到Java中Object.clone()的缺陷，但在这种情况下，我知道要复制的对象具有非抛出异常的公共clone()方法，但可能或可能没有公共拷贝构造函数。

我猜测库中肯定有一个方法可以做到这一点，但我认为它不是JDK、Commons-collections或者Guava中的方法。

- finnw

Answer 1

如果您在编译时没有特定类型可供使用，则必须通过反射调用clone方法。

private static <T> T cloneByReflection(T object) {
    try {
        return (T) object.getClass().getMethod("clone").invoke(object);
    } catch (Exception e) {
        return null;    // or whatever you want to do
    }
}

public static <T> void fillWithClones(T[] array, T template) {
    for (int i = 0; i < array.length; ++i)
        array[i] = cloneByReflection(template);
}

- C. K. Young

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第二个方法签名应简化为 public static void fillWithClones(Object[] array, Object template)。 - user102008

Answer 2

对于矩形：

public void fillWithClones(Rectangle[] arr, Rectangle src) {
    for(int xa=0,len=arr.length; xa<len; xa++) { arr[xa]=(Rectangle)src.clone(); }
    }

- Lawrence Dol

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对于未知类型，Object.clone 是受保护的。你只能通过反射访问该方法（当然，前提是目标类型定义了公共覆盖）。 - C. K. Young

@Chris：糟糕，Clonable 真是个烂摊子。我删掉了错误的无类型方法。 - Lawrence Dol

Answer 3

如果存在复制构造函数（并且您希望在存在时使用它），则可以执行以下操作：

（编辑：更新代码以使用数组而不是列表）：

private static <T> void fillWithClones( T[] array, T object )
{
  try
  {
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Class<T> clazz = (Class<T>)object.getClass();
    Constructor<T> c = clazz.getConstructor( object.getClass() );

    try
    {
      for ( int i = 0; i < array.length; i++ )
      {
        array[i] = (T)c.newInstance( object );
      }
    }
    catch ( Exception e )
    {
      // Handle exception or rethrow...
    }
  }
  catch ( NoSuchMethodException e )
  {
    // No copy constructor, try clone option...
  }
}

当然，有些异常处理可以整理一下。

- Ash

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一个构造函数 T(T) 不一定是拷贝构造函数（例如 JFrame、JScrollPane、ClassLoader、Properties、Throwable）。 - finnw

@finnw：是的，很好的发现。我想说，到最后你需要知道一些关于你要复制的对象的信息，才能选择合适的解决方案。 - Ash

泛型在这里没有作用。只需执行 private static void fillWithClones( Object[] array, Object object ) 并将 T 更改为 ?。 - user102008

Answer 4

@Chris Jester-Young的答案给你提供了想要做的事情的步骤。

但是我建议这种类型的应用程序有些问题。

• 为什么你的应用程序需要复制随机事物数组的深层副本？如果你不知道这些事物的类型，如何确定复制是必要的呢？

• 当数组包含无法克隆的对象时，你的应用程序应该怎么做？你抛出异常吗？你在数组中放一个null，需要以后检查空值吗？

更好的设计是让您可能想要克隆的所有对象实现具有（公共）克隆方法的接口。这样，您就可以拥有静态类型的解决方案（没有动态类型异常！），并且可以避免调用clone反射的开销。

- Stephen C

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类型并非“随机”的。在每种情况下，类型都是已知的，但我更喜欢使用通用方法来使程序更小。其中一些类来自JDK，因此我无法为它们定义新接口。如果此方法遇到不可克隆的对象，则应抛出CloneNotSupportedException。 - finnw

@finnw - 第一个问题呢？你的应用程序为什么需要首先克隆对象？ - Stephen C