Effective-Java-Study
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item 13. clone 재정의는 주의해서 진행하라.clone() 메소드는 무엇일까?글이 긴 것은 가독성이 좋지 않기 때문에 clone() 메소드를 배우기에 앞서 얕은 복사와 깊은 복사의 개념을 숙지하면 좋을 것 같아서 정리해봤다. Cloneable 인터페이스의 역할
💡 mixin (믹스인)이란?
clone의 규약1. x.clone() ≠ x→ 반드시 true 2. x.clone().getClass() == x.getClass()→ 반드시 true 3. x.clone().equals(x)→ true일 수도 있고 아닐 수도 있다. 4. x.clone.getClass() == x.getClass()관례상, 반환된 객체와 원본 객체는 독립적이어야 한다. 이를 만족하려면 super.clone으로 얻은 객체의 필드 중 하나 이상을 반환 전에 수정해야 할 수도 있다. 가변상태를 참조하지 않는 clone 정의
@Override
public PhoneNumber clone() {
try {
return (PhoneNumber) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new AssertionError(); // 일어날 수 없는 일.
}
}
@Override
protected Object clone() throws CloneSupportedException {
return super.clone();
}어떤 클래스(Object)를 상속받아서 Overriding을 할 때, 접근 지시자는 상위 클래스에 있는 접근지시자와 같거나 더 넓은 범위의 접근 지시자를 가져야한다. 💡 공변 반환 타이핑(convariant return typing)
공변 반환 타이핑의 장점
가변 객체를 참조하는 clone 메소드 재정의
import java.util.Arrays;
// Stack의 복제 가능 버전 (80-81쪽)
public class Stack implements Cloneable {
private Object[] elements;
private int size = 0;
private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
public Stack() {
this.elements = new Object[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
}
public void push(Object e) {
ensureCapacity();
elements[size++] = e;
}
public Object pop() {
if (size == 0)
throw new EmptyStackException();
Object result = elements[--size];
elements[size] = null; // 다 쓴 참조 해제
return result;
}
public boolean isEmpty() {
return size ==0;
}
// 원소를 위한 공간을 적어도 하나 이상 확보한다.
private void ensureCapacity() {
if (elements.length == size)
elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
}
@Override public Stack clone() {
try {
Stack result = (Stack) super.clone();
return result;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new AssertionError();
}
}
}가변 객체의 clone 구현하는 방법
3번까지는 이제 아래부터는 가변 객체의 clone 구현 방법을 알아보자. 가변 객체에서 clone을 구현할 떄 주의해야할 것들.
따라서 원본이나 복제본 중 하나를 수정하게 된다면 다른 하나도 수정되어 불변식의 깨뜨린다. → 불안한 코드다.
public static void main(String[] args) {
Object[] values = new Object[2];
values[0] = new PhoneNumber(123, 456, 7890);
values[1] = new PhoneNumber(321, 764, 2341);
Stack stack = new Stack();
for (Object arg : values)
stack.push(arg);
Stack copy = stack.clone();
System.out.println("-----pop from stack-----");
while (!stack.isEmpty())
System.out.println(stack.pop() + " ");
System.out.println("-----pop from copy-----");
while (!copy.isEmpty())
System.out.println(copy.pop() + " ");
System.out.println("-----같은 인스턴스 인가요?-----");
System.out.println(stack.elements[0] == copy.elements[0]); // 같은 인스턴스 확인 하는 코드
}결과 :
-----pop from stack-----
321-764-2341
123-456-7890
-----pop from copy-----
null
null
-----같은 인스턴스 인가요?-----
true위와 같이 결과가 stack에서 pop을 했는데 copy에도 영향을 준다.
코드를 추가해주면, 인스턴스는 동일하지만 각각 배열을 만들어서 복사를 한다. 하지만 얕은 복사이기때문에 인스턴스는 같다. 실제 배열 안에 인스턴스까지 완전히 새로운 복사를 하는 것이 아니다. 따라서 인스턴스를 조작한다면, @Override
public Stack clone() {
try {
Stack result = (Stack) super.clone();
result.elements = elements.clone(); // 추가된 소스 코드
return result;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new AssertionError();
}
}
-----pop from stack-----
321-764-2341
123-456-7890
-----pop from copy-----
321-764-2341
123-456-7890
-----같은 인스턴스 인가요?-----
true 같은 인스턴스이지만 각각 배열을 만드는 방식으로 바뀐다. 불안전한 방법이다. 다른 방법을 알아보자. 가변 상태를 갖는 클래스용 재귀적 clone메서드 재정의
package me.chapter03.item13;
public class HashTable implements Cloneable {
private Entry[] buckets = new Entry[10];
private static class Entry{
final Object key;
Object value;
Entry next;
public Entry(Object key, Object value, Entry next) {
this.key = key;
this.value = value;
this.next = next;
}
public void add(Object key, Object value) {
this.next = new Entry(key, value, null);
}
// 재귀적 방법
public Entry deepCopy(){
return new Entry(key, value, next == null ? null : next.deepCopy());
}
// ---------shallow copy---------
// @Override
// protected HashTable clone() {
// HashTable result = null;
// try{
// result = (HashTable) super.clone();
// result.buckets = this.buckets.clone(); // p82. shallow copy이기 때문에 위험하다.
// return result;
// }catch(CloneNotSupportedException e){
// throw new AssertionError();
// }
// }
// ---------deep copy---------
@Override
public HashTable clone() {
HashTable result = null;
try {
result = (HashTable) super.clone(); // 배열을 clone이 아닌 직접만듬.
result.buckets = new Entry[this.buckets.length]; // clone용 buckets 배열
for (int i = 0; i < this.buckets.length; i++) {
if (buckets[i] != null) {
result.buckets[i] = this.buckets[i].deepCopy(); // p83. deep copy
}
}
return result;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new AssertionError();
}
}
public static void main(String[] args) {
HashTable hashTable = new HashTable();
Entry entry = new Entry(new Object(), new Object(), null);
hashTable.buckets[0] = entry;
HashTable clone = hashTable.clone();
System.out.println(hashTable.buckets[0] == entry); // true
System.out.println(hashTable.buckets[0] == clone.buckets[0]); //true
}
}public Entry deepCopy(){
return new Entry(key, value, next == null ? null : next.deepCopy());
}Entry의 deepCopy 메서드는 재귀적 방법을 사용하고 있다. 이때 Entry의 deepCopy 메서드는 자신이 가리키는 연결 리스트 전체를 복사하기 위해 재귀방법을 쓴다. 하지만 이 방법에는 재귀 호출 때문에 리스트의 원소 수만큼 스택 프레임을 소비하여, 리스트가 길면 스택 오버플로를 일으킬 위험이 있기 때문이다. 이 방법을 피하기 위해 사용하는 것이
public Entry deepCopy(){
Entry result = new Entry(key, value, next);
for(Entry p = result ; p.next != null ; p = p.next){
p.next = new Entry(p.next.key, p.next.value, p.next.next);
}
return result;
}
public static void main(String[] args) {
HashTable hashTable = new HashTable();
Entry entry = new Entry(new Object(), new Object(), null);
hashTable.buckets[0] = entry;
HashTable clone = hashTable.clone();
System.out.println(hashTable.buckets[0] == entry); // true
System.out.println(hashTable.buckets[0] == clone.buckets[0]); // false
}Clone 메서드 주의 사항
상속을 쓰기 위한 클래스 설계 방식 두 가지가 있다. 알아보자… 1️⃣Cloneable을 직접 구현해주고 하위클래스가 구현을 안해도 되게하는 방법/**
* p84, p126 일반적으로 상속용 클래스에 Clonealbe 인터페이스 사용을 권장하지 않는다.
* 해당 클래스를 확장하려는 프로그래머에게 많은 부담을 주기 때문이다.
*
*/
public abstract class Shape implements Cloneable {
private int area;
public abstract int getArea();
/**
* p84. 부담을 덜기 위해서는 기본 clone() 구현체를 제공하여, Cloneable 구현 여부를 서브(하위) 클래스가 선택할 수 있다.
* @return
* @throws CloneNotSupportedException
*/
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}2️⃣하위 클래스에서 Cloneable을 구현을 못하게 하는 방법 → final@Override
protected final Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}3️⃣clone()을 구현할 때 고수준의 API를 사용해서 재정의한다.
result = (HashTable)super.clone(); //객체를 만듬
result.get(key)
result.put(key, value) 이 마지막을 이야기하기 위해서 앞에 빌드업을 했다.. 실질적으로 쓰이는 방법
이 두 가지를 사용한다. 앞서 이야기한 것들을 극복해주는 방법들이다.. 1️⃣복사 생성자public class HashSetExample {
public static void main(String[] args) {
Set<String> hashSet = new HashSet<>();
hashSet.add("Dante");
hashSet.add("DeokRin");
System.out.println("HashSet: " + hashSet);
Set<String> treeSet = new TreeSet<>(hashSet);
System.out.println("TreeSet: " + treeSet);
}
} TreeSet 생성자로 hashset을 받는다. 엄격히 말하자면
복사 생성자의 장점
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Replies: 6 comments 7 replies
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정리해주신 글 잘 봤습니다 :) |
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아직 완성이 된 글이 아니라는 점 죄송합니다. 저는 "부모 클래스의 반환 타입은 자식 클래스의 타입으로 변경이 가능하다" 라는 정도로 이해했습니다. |
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https://en.wikipedia.org/wiki/Covariant_return_type In object-oriented programming, a covariant return type of a method is one that can be replaced by a "narrower" type when the method is overridden in a subclass. |
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정리해 주신 글 잘 읽었습니다. 👍 |
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저도 몰랐던 나머지 공변성에 대해서 직접 찾아서 올려주셔서 감사합니다. |
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정리 잘 봤어요 👍 |
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도움이 되었다면.. 감사합니다. 마저 글을 완성 시키겠습니다. |
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다시 보니 블로그가 있군요 👍
이 문장을 여러 번 읽어봤는데 이해가 잘 안되네요. 다른 패키지라면
Javadoc 에 나와 있는 것처럼
그래서 복제가 가능한 클래스인지 아닌지 구분해준다는 말이 궁금해서 찾아보니
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위 질문에는
위 질문을 보면 맞습니다. 더 깊은 질문을 하면, 이 점의 극복 방법을 스터디에서 만나서 이야기해보시죠 ! 물론 책에 나와있습니다. 하지만 만나서 이야기해보면 더 좋을듯 합니다. 조슈아 블로크의 인터뷰 링크가 있는데 공유 하겠습니다. -> https://www.artima.com/articles/josh-bloch-on-design
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결론적으로,, 복제하는 경우 clone을 쓰기보다는 변환 생성자나 변환 팩터리를 이용하고, 배열의 경우에만 예외적으로 clone을 쓰는 것이 가장 나이스한 방법인거네요. |
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넵넵 ... 조슈아 블로크씨는 공장을 참으로 좋아하는 것 같습니다. |
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Clone 이라는 주제가 생각보다 깊은 내용들이 정말 많은 것 같네요..! |
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다시 보니 블로그가 있군요 👍
블로그 내용에서 궁금한 점도 있고, 알게 된 점도 있어 몇 자 적어봅니다.
protected에 대한 설명을 작성해주셨습니다.이 문장을 여러 번 읽어봤는데 이해가 잘 안되네요. 다른 패키지라면
java.lang패키지를 말하는 건가요~?Cloneable인터페이스는 마커용으로 알고 있습니다.Javadoc 에 나와 있는 것처럼
Cloneable인터페이스를implements하더라도 복제되는 것을 보장하지 …