Comparable和Cloneable接口

Comparable

Java中所有的compareTo方法都源于一个接口，那就是Comparable。这个接口只有一个方法，那就是CompareTo。想要具有比较功能的类，都建议实现这个接口，而非是自己定义这个功能，这是面向对象的概念。

 

API中对Comparable定义：

此接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法。实现此接口的对象列表（和数组）可以通过 Collections.sort（和 Arrays.sort）进行自动排序。实现此接口的对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。

对于类 C(Collections) 的每一个 e1 (Element)和 e2 来说，当且仅当 e1.compareTo(e2) == 0 与 e1.equals(e2)具有相同的 boolean 值时，类 C 的自然排序才叫做与 equals 一致。注意，null 不是任何类的实例，即使e.equals(null) 返回 false，e.compareTo(null) 也将抛出 NullPointerException。

实际上，所有实现 Comparable 的 Java 核心类都具有与 equals 一致的自然排序。java.math.BigDecimal 是个例外，它的自然排序将值相等但精确度不同的 BigDecimal 对象（比如 4.0 和 4.00）视为相等。

强烈建议（尽管不要求）comparaTo应该应该与equals保持一致。也就是说，对于两个对象o1和o2，应该确保当且仅当o1.equals(o2)为true时，o1.compareTo(o2) == 0成立。

 

接口定义如下：

CompareTo方法判断这个对象相对于给定对象o的顺序，并且当这个对象小于、等于或大于给定对象o时，分别返回负整数、0或正整数。

Comparable接口是一个泛型接口。在实现该接口时，泛型类型E被替换成一种具体的类型。Java类库中的许多类实现了Comparable接口以定义对象的自然顺序。Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Chracter、BigInteger、BigDecimal、Calendar、String以及Date类都实现了Comparable接口。

因此，数字是可比较的，字符串是可比较的，日期也是如此。可以使用comparaTo方法来比较两个数组、两个字符串以及两个日期等。例如：

 

 

 

 上面我们已经说了Comparable接口类型的实例的话，JAVA API中的Arrays.sort方法就可以使用compareTo方法来对数组的对象进行比较和排序。例如：

 

 

 

再举例，定义一个新的Rectangle(矩形)类来实现Comparable，这个新类就是可以比较的。

 

 

 

 

Coneable

 

cloneable其实就是一个标记接口，只有实现这个接口后，然后在类中重写Object中的clone方法，然后通过类调用clone方法才能克隆成功，如果不实现这个接口，则会抛出CloneNotSupportedException(克隆不被支持)异常。

Object中clone方法：

 

 

 native修饰的方法都是空的方法，但是这些方法都是有实现体的（这里也就间接说明了native关键字不能与abstract同时使用。因为abstract修饰的方法与java的接口中的方法类似，他显式的说明了修饰的方法，在当前是没有实现体的，abstract的方法的实现体都由子类重写），只不过native方法调用的实现体，都是非java代码编写的（例如：调用的是在jvm中编写的C的接口），每一个native方法在jvm中都有一个同名的实现体，native方法在逻辑上的判断都是由实现体实现的，另外这种native修饰的方法对返回类型，异常控制等都没有约束。 

由此可见，这里判断是否实现cloneable接口，是在调用jvm中的实现体时进行判断的。

 

深度克隆与浅度克隆 

首先，在java中创建对象的方式有四种：

1.是new，通过new关键字在堆中为对象开辟空间，在执行new时，首先会看所要创建的对象的类型，知道了类型，才能知道需要给这个对象分配多大的内存区域，分配内存后，调用对象的构造函数，填充对象中各个变量的值，将对象初始化，然后通过构造方法返回对象的地址；

2.是clone，clone也是首先分配内存，这里分配的内存与调用clone方法对象的内存相同，然后将源对象中各个变量的值，填充到新的对象中，填充完成后，clone方法返回一个新的地址，这个新地址的对象与源对象相同，只是地址不同。

3.另外还有输入输出流，反射构造对象（目前来说，我还不会）

 

我们先来看看浅克隆(get、set方法不用看)：

 

 

 

 

 

 

 

这里，我们可以看到，clone方法并不是把school1的引用赋予school2，而是在堆中重新开辟了一块空间，将school1复制过去，将新的地址返回给school2。   

但是school1中stu的hashcode与school2中stu的hashcode相同，也就是这两个指向了同一个对象，修改school2中的stu会造成school1中stu数据的改变。但是修改school2中的基本数据类型与Stirng类型时，不会造成school1中数据的改变，基本数据类型例如int，在clone的时候会重新开辟一个四个字节的大小的空间，将其赋值。而String则由于String变量的唯一性，如果在school2中改变了String类型的值，则会生成一个新的String对象，对之前的没有影响，这就是浅度克隆。

 

我们再来看看深克隆：

在上面代码的基础上修改几个地方：

1.让Student实现Cloneable接口，并重写clone方法

 

 

2.修改School里的clone方法

 

 

 

3.main方法里，我们尝试修改学生的克隆学校里的学生的年龄和性别

这里我们发现，stu哈希码也不一样了，但是性别哈希码却还是一样的，也就是我们在修改school2.stu的性别时，那么school1.stu的性别也会变。为什么呢？因为Student类里面，sex是StringBuffer类型的，它也是引用类型。在clone的时候将StringBuffer对象的地址传递了过去，而StringBuffer类型没有实现cloneable接口。这种情况，是没有办法实现完全深度克隆的。

 

解决方案：

1.只实现浅度克隆

2.那么修改school2.stu性别，调用school2.stu.setSex()方法时，这样使用：school2.stu.setSex(new StringBuffer("newString"));

 

 

 

 

老九学堂会员社群出品

作者：柳成萌