Java基础(十一)回调(callback)与对象克隆(Cloneable)
一、回调
1.回调是一种常见的程序设计模式,可以指出某个特定时间发生时应该采取的动作。
在java.swing包中有一个类Timer类,可以使用它在到达指定的时间间隔作出什么动作。那么就有两个问题,即设置时间间隔和告知定时器到达时间间隔时的操作。
具体的实现是,将ActionListener类的对象传递给定时器,然后定时器就会调用传递进来的对象的方法。例如:TimePrinter类实现了 ActionListener接口中的actionPerformed方法,动作就是打印当前时间并响铃一声。
class TimePrinter implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent event)
{
System.out.println("At the tone, the time is " + new Date()); // 打印当前时间
Toolkit.getDefaultToolkit().beep(); // 响铃一声
}
}
然后,创建一个ActionListener对象,并将这个对象传递给Timer定时器的构造器并设置时间间隔为10秒,然后启动定时器,这样,在程序启动后,每隔十秒钟就会在控制台打印当前时间并响铃一声。
public static void main(String[] args)
{
ActionListener listener = new TimePrinter(); Timer t = new Timer(10000, listener);
t.start(); }
二、对象克隆
1.克隆和引用的区别
由于alice1原变量和alice1_copy副本都是同一个对象的引用,所以任何一个变量改变都会影响另一个变量。
而克隆会使得副本的初始状态和原原变量一样,但是之后它们各自会有自己的不同状态,彼此不会互相影响。
Employee alice1 = new Employee("Alice Adams", 75000, 1987, 12, 15);
Employee alice1_copy = alice1;
System.out.println(alice1_copy.getSalary()); // 打印:75000.0
alice1_copy.raiseSalary(10);
System.out.println(alice1_copy.getSalary()); // 打印:82500.0
System.out.println(alice1.getSalary()); // 打印:82500.0
2.浅拷贝
先来看一下Employee类的实例域:
private String name;
private double salary;
private Date hireDay;
- 其中salary是标准的数据类型double,
- 而name是String类型,String类的声明为public final class String{...},name是String类的一个不可变对象。
- hireDay是Date类型,Date也是一个类,声明为public class Date{...},hireDay是Date类的一个可变对象。
默认的clone方法(浅拷贝)的实现过程是:
- 如果对象中的所有数据域都是数值或其他基本类型,则可以正常拷贝这些域(例如,salary)。
- 如果对象中包含可变子对象的引用(hireDay),那么拷贝这些域就相当于得到相同子对象的另一个引用,这种情况下,原对象和克隆的对象会共享这些域信息。
- 如果原对象和浅克隆对象共享的子对象(name)是不可变的,即子对象属于一个不可变的类,例如String,那么这种共享就是安全的。
3.深拷贝
为了成功在浅拷贝的基础上成功克隆可变子对象,需要重新定义clone方法来建立一个深拷贝,即在可变的子对象上调用clone来修补默认的clone方法。如下面的例子,首先调用父类的clone方法来得到浅拷贝的cloned对象,其中包含了成功拷贝的name和salary域,然后调用Date类的对象的clone方法获得成功拷贝的Date域,然后让cloned的hireDay域引用这个域,从而实现了深拷贝。
深拷贝的步骤:
- 实现Cloneable接口
- 重新定义clone方法,并将修饰符设置为public
- 在clone方法中,先调用super.clone()方法浅拷贝基本类型域和不可变子对象,然后使用不含有其他子对象的可变子对象调用clone方法得到副本,最后将这个副本赋值给浅拷贝获得对象的对应域。
public Employee clone() throws CloneNotSupportedException
{
// call Object.clone()
Employee cloned = (Employee) super.clone(); // clone mutable fields
cloned.hireDay = (Date) hireDay.clone(); return cloned;
}
4.需要注意的问题
(1)Cloneable接口中没有任何东西,它只是一个标记接口,唯一的作用就是允许在类型查询中使用instanceOf。
(2)Object类中的clone方法声明为protected,根据前面的知识我们知道,子类可以调用父类中protected修饰的方法,而且所有的类都是Object类的子类。那么直接使用下面的代码还是会出现错误。
这里的锅应该由clone方法背。因为子类的对象只能调用protected的clone方法来克隆它自己的对象,而不能克隆alice1对象中的其他对象,如String对象name,Date对象hireDay,因此就会报错。解决办法是重新定义clone方法并且修改protected为public才可以允许克隆alice1的所有的对象(如上例)。
Employee clone = (Employee)alice1.clone(); // 会报错:The method clone() from the type Object is not visible
这样的代码就不会有错,因为hireDay对象中没有其他子对象:
Date dc = (Date) hireDay.clone();
(3)如果在一个对象上调用clone,但这个对象的类并没有实现Cloneable接口,Object类的clone方法就会抛出一个CloneNotSupportedException异常,因此最好是在使用clone的方法周围捕获这个异常。
public static void main(String[] args)
{
try
{
Employee original = new Employee("John Q. Public", 50000);
original.setHireDay(2000, 1, 1);
Employee copy = original.clone(); // 重写的clone()方法为public的,因此可以调用。
copy.raiseSalary(10);
copy.setHireDay(2002, 12, 31);
System.out.println("original=" + original); // 打印:original=Employee[name=John Q. Public,salary=50000.0,hireDay=Sat Jan 01 00:00:00 GMT+08:00 2000]
System.out.println("copy=" + copy); // 打印:copy=Employee[name=John Q. Public,salary=55000.0,hireDay=Tue Dec 31 00:00:00 GMT+08:00 2002]
}
catch (CloneNotSupportedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
(4)final修饰符
Java中final修饰的类不能被继承,final修饰的类的对象为不可变对象,不可变对象一旦创建完成,就不会被改变了。
类中final修饰的方法不能被子类继承,即对子类不可见(private)。
final修饰的常量不能被修改,只能被赋值一次,并且必须初始化。
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