kotlin Cloneable 的奇怪行为

kotlin Cloneable 的奇怪行为

在使用 kotlin 的 Cloneable 时，发现它表示得很奇怪。如果类直接继承了 Cloneable ，那么它的表现很正常
和 java 的使用差不多，如下：

package demo

interface Foo {
    fun createClone(): Foo
    fun doSomething()
}

class Bar: Foo, Cloneable {
    override fun createClone(): Bar {
        return this.clone() as Bar
    }

    override fun doSomething() {
        println("Hello, world!")
    }
}

fun main(args:Array<String>) {
    val bar = Bar()
    bar.doSomething()

    val barCloned = bar.createClone()
    barCloned.doSomething()
}

这部分代码运行是正常的，但是如果接口 Foo 也继承了 Cloneable ，那么结果就变得很奇怪，代码如下：

package demo

interface Foo: Cloneable {
    fun createClone(): Foo
    fun doSomething()
}

class Bar: Foo, Cloneable {
    override fun createClone(): Bar {
        return this.clone() as Bar
    }

    override fun doSomething() {
        println("Hello, world!")
    }
}

fun main(args:Array<String>) {
    val bar = Bar()
    bar.doSomething()

    val barCloned = bar.createClone()
    barCloned.doSomething()
}

在调用 bar.createClone() 时，会出现异常：

Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: java/lang/Cloneable$DefaultImpls
	at demo.Foo$DefaultImpls.clone(demo.kt)
	at demo.Bar.clone(demo.kt:8)
	at demo.Bar.createClone(demo.kt:10)
	at demo.DemoKt.main(demo.kt:22)
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: java.lang.Cloneable$DefaultImpls
	at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:381)
	at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424)
	at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:349)
	at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357)
	... 4 more

很奇怪，于是使用 jclasslib 分析了生成的 class 文件，发现了很有意思的情况：

1. Bar 直接继承 Cloneable

   此时，Bar 的 clone 方法为：

    0 aload_0
    1 invokespecial #47 <java/lang/Object.clone>
    4 areturn
   

   这时直接调用了 java Object 的 clone 方法

2. Foo 继承了 Cloneable 时

   此时，Bar 的 clone 方法为：

    0 aload_0
    1 invokestatic #51 <demo/Foo$DefaultImpls.clone>
    4 areturn
   

   嗯，这里调用的是 Foo 接口默认实现类，java 8 的接口默认实现，好像也没有毛病，继续看看 Foo$DefaultImpls.clone

    0 aload_0
    1 checkcast #9 <java/lang/Cloneable>
    4 invokestatic #14 <java/lang/Cloneable$DefaultImpls.clone>
    7 areturn
   

   好像有点不对了，Cloneable 是很古老的接口了，没有默认实现，jclasslib 也没有找到 Cloneable$DefaultImpls 类。

现在问题找到了， Foo 接口里面继承了 Cloneable ，而 Bar 实现 Foo 接口时，kotlin 编译后的 class 文件都会出现调用 Cloneable$DefaultImpls 的情况，kotlin 在处理接口的默认实现上有问题。

此问题已报告到 jetbrains 的 kotlin 社区，优先级为 Major ，见 KT-24193

按照 effiective java 的说法，java 的 Cloneable 是个很奇怪的接口，与普通的接口的行为不一样，它使用了超过语言机制本身的约定，用于标示对象的调用 clone() 时的行为。

一般情况下，最好避免使用 clone() ，可考虑使用拷贝构造函数的方式来实现类似的功能。