3-4) clone 재정의는 주의해서 진행하라

clone 메소드와 Cloneable 인터페이스

 

public class MyClass{
    ...
}

// 컴파일 에러, clone 메소드를 찾을 수 없다.
myClass.clone();

 

public class MyClass{
	...
	public MyClass clone() throws CloneNotSupportedException {
		return super.clone();
	}
    ...
}

// 런타임 에러, CloneNotSupportedException 발생
myClass.clone();

 

public class MyClass implements Cloneable{
	...
	public MyClass clone() throws CloneNotSupportedException {
		return super.clone();
	}
    ...
}

// 정상동작
myClass.clone();

clone 메소드는 해당 객체를 복사하여 새로운 객체를 반환하여 준다. 하지는 clone 메소드는 protected로 선언되어 있어서 하위 클래스에서 public으로 재정의 해주어야 사용할 수 있다. 하지만 하위 클래스에서 public으로 재정의 하여도 clone 메소드를 호출하면 CloneNotSupportedException이 발생한다. 하위 클래스가 Clonable 인터페이스의 구현체이어야 비로소 clone 메소드가 정상적으로 동작한다.

 

 

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clone 일반 규약

 

clone 메소드는 어떤 객체 x에 대해 다음 식들을 만족시킨다.

  1. x.clone() != x : 객체 x의 복사본은 새로운 메모리 공간에 생성된 복사본이기 때문에 !=를 만족한다.

  2. x.clone().getClass() = x.getClass() : 객체 x의 복사본은 객체 x와 동일한 클래스이다.

  3. x.clone().equals(x) : 객체 x의 복사본은 객체 x의 필드를 그대로 복사했기 때문에 논리적으로 동일하다.

  4. x와 반환된 객체 y는 서로 독립적이어야 한다. 복사 이후 객체 x의 값을 변환하여도 복사본 y의 값을 변하지 않는다.

 

 

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값복사와 깊은복사

 

public class MyClass implements Cloneable {
    private int[] array;
    ...
    public MyClass clone() throws CloneNotSupportedException {
        MyClass myClass = (MyClass) super.clone();
        return myClass;
    }
    ...
}

// 복사 후 myClass1의 array 값을 수정하면 myClass2의 array값도 수정된다.
MyClass myClass1 = new MyClass(1);
MyClass myClass2 = myClass1.clone();

값복사란 객체의 필드 값들을 단순히 복사하는 것을 말한다. 기본적인 clone 메소드의 동작 방식이 값복사이다. 단순한 값복사는 의도치 않은 결과를 불러올 수 있다. 위 코드에서 myClass1을 수정하면 그 복사본인 myClass2의 값도 같이 변경된다. MyClass의 array 필드 값은 배열의 메모리 공간을 가르키고 결국 복사본도 본래 객체와 동일한 메모리 공간을 바라보게 되는 것이다.

 

// 깊은복사1
public MyClass clone() throws CloneNotSupportedException {
    MyClass myClass = (MyClass) super.clone();
    myClass.array = array.clone();
    return myClass;
}

// 깊은복사2
public MyClass clone() throws CloneNotSupportedException {
    MyClass myClass = (MyClass) super.clone();
    myClass.array = new int[array.length];
    for(int i = 0; i < array.length; i++) {
        myClass.array[i] = this.array[i];
    }
    return myClass;
}

이 문제를 해결하기 위해서는 위 코드처럼 메모리 공간을 나타내는 필드의 경우 직접 새로운 메모리 공간을 만들고 그 내용을 복사하는 코드를 넣어주어야 한다. 그리고 이를 깊은 복사라고 한다.

 

 

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복사생성자와 복사팩토리

 

// 복사생성자를 이용한 카피
public MyClass(MyClass myClass) {
    ...
}

// 복사팩토리메소드를 이용한 카피
public static MyClass newInstance(MyClass myClass) {
    ...
}

clone 메소드는 인터페이스를 구현해야 사용할 수 있고 Exception을 던지는 등 사용하기에 까다롭다. 그리고 참조형필드가 존재할 경우 재정의 하였음에도 깊은 복사를 위한 추가 작업이 필요하다. 때문에 꼭 clone을 사용해야하는 상황이 아니라면 복사 생성자나 복사 팩토리를 정의하여 사용하는것이 사용하기에도 직관적이고 개발하기에도 편리하다.