Java的三个接口Comparable,Comparator,Cloneable(浅拷贝与深拷贝)

06-20 1664阅读

Comparable

当我们要进行对象的比较的时候，我们是不能直接用>、

由于这是引用类型变量也是自定义类型变量，直接进行比较的时候，我们是通过对象的地址进行比较的，我们可以使用==、!= 进行两个对象的地址是否相等，但是不能直接使用 >、、、

在Object 类中，我们知道可以使用equals方法来进行对象的比较，返回值是布尔值。如果我们要求返回值是整型的话，我们就要使用到Comparable接口。

使用

class Student implements Comparable{
    public String name;
    public int age;
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        return this.age - o.age;
    }
}

我们需要写上Comparable 接口，后面的里面的内容写你要比较的对象的类型，这里包含泛型的知识，会在数据结构中讲解~~

我们先来看一下Comparable接口：

Comparable接口中包含 compareTo，因此我们需要重写这个方法，根据不同的比较需求来写不同的比较代码：

这里是实现age比较，如果是name比较，我们该怎么实现？

由于name是String类,String类有实现Comparable接口的，所以我们直接调用即可~~

多个同类型比较

如果我们有很多个学生需要进行比较排序，我们第一时间会想到使用数组来存放，然后通过数组排序（Array.sort()）来进行比较排序。

那Array.sort 是怎么进行排序的呢？

事实上Array.sort 是根据待排序的对象中的compareTo方法进行比较的

现在这个类没有Comparable接口：

我们一运行就会发生异常：

这是是Student类不能转化为Comparable，说明Array.sort的排序需要该类实现Comparable接口。

Array.sort 会调用 compareTo 方法进行比较。

模拟实现Array.sort（冒泡排序法）

    public static void mysort(Comparable[] comparables) {
        int flag = 1;
        for (int i = 0; flag == 1 && i  0) {
                    Comparable tmp = comparables[j];
                    comparables[j] = comparables[j+1];
                    comparables[j+1] = tmp;
                    flag = 1;
                }
            }
        }
    }

局限

由于compareTo 方法只能重写一次，实现不了重载，因为参数就是所在类的类型(也就意味着这是固定的参数)，所以它的局限性就是只能进行一种数值的比较，不能进行多种数值的比较，因此我们一般用在固定的比较，用在默认的比较上，如果要实现不同的数值的比较我们会用到比较器Comparator

Comparator

我们可以使用Comparator实现不同属性比较的类，这里还是以学生类（包括姓名和年龄）作为例子：

public class NameComparator implements Comparator {
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.name.compareTo(o2.name);
    }
}
public class AgeComparator implements Comparator {
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.age - o2.age;
    }
}

Comparator 后面也需要加上，里面填比较的类

还需要重写Comparator里面的compara方法~~

之后我们就可以使用这些比较类的方法了，和类的使用是一样的，先创建对象，再使用里面的方法：

    public static void main(String[] args) {
        Student stu1 = new Student("zhangsan",10);
        Student stu2 =new Student("lisi",20);
        AgeComparator ageComparator = new AgeComparator();
        int ret = ageComparator.compare(stu1,stu2);
        System.out.println(ret);
        NameComparator nameComparator = new NameComparator();
        ret = nameComparator.compare(stu1,stu2);
        System.out.println(ret);
    }

如果你需要使用Array.sort的话，只需要再传比较类就可以了：

        AgeComparator ageComparator = new AgeComparator();
        Arrays.sort(students,ageComparator);
        
        NameComparator nameComparator = new NameComparator();
        Arrays.sort(students,nameComparator);

Cloneable

当我们需要进行对象的克隆（复制）的时候，我们可以使用clone的接口，这是Object类的，在上一篇文章我们就提到其中的三个方法，现在我们就来将克隆方法（clone）

使用

我们需要重写clone方法

因为clone方法这是protected修饰的，只能在同一个包下访问或者子类自己能访问，在Test类下是无法访问的，所以我们只能通过重写clone方法。

快捷键如下：

编译器会帮我们生成如下的代码：

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

强制类型转换，因为clone方法的放回值是Object类型的，我们需要强制类型转换为Student

Student stu2 = (Student)stu1.clone();

处理异常，异常我会在后续的文章中讲解，我们需要在调用clone方法的方法旁边写上throws CloneNotSupportedException

public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{
        Student stu1 = new Student("zhangsan",14);
        Student stu2 = (Student)stu1.clone();
    }

但是当我们运行的时候会发现下面的异常：

这里写的是不支持clone，这时候我们就需要写上Cloneable接口，这是一个空的接口，目的就是来标记这个类是支持克隆的~~

public class Student implements Cloneable

完成上述步骤我们就可以实现克隆了：

当我们需要克隆的对象里面还包含一个对象的时候，如果我们不拷贝这个被包含的对象，那这就是浅拷贝，如果需要拷贝多一份新的被包含的对象时，那就是深拷贝。

以下面的代码为例：

我们来克隆一个per1：

Person per1 = new Person("zhagnsan",10);

浅拷贝示意图：

深拷贝示意图:

浅拷贝

浅拷贝的实现和上面普通拷贝的实现是一样的，这里不赘述了，只有深拷贝有一些不一样

通过上面的示意图，我们来做一下题目，说明下面的运行结果：

public class Money {
    public double m = 9.99;
}
public class Person implements Cloneable{
    public String name;
    public int age;
    public Money money = new Money();
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", money=" + money +
                '}';
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
class Test{
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{
        Person per1 = new Person("zhagnsan",10);
        Person per2 = (Person) per1.clone();
        per2.money.m = 6.6;
        System.out.println("per1:"+per1.money.m);
        System.out.println("per2:"+per2.money.m);
    }
}

这里显而易见，浅拷贝后per1和per2是共享money的，所以有一个人的money发生改变，另一个人的money也会发生改变。

深拷贝

我们知道深拷贝需要再拷贝多一份全新的被包含的对象，所以我们需要实现被包含的对象的拷贝：

public class Money implements Cloneable{
    public double m = 9.99;
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

这是第一步，下一步我们需要在包含该类的类中的clone方法调用Money中的clone方法，才能实现完整的深拷贝工作：

所以我们要修改Person中的clone方法：

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Person tmp = (Person) super.clone();
        tmp.money= (Money) this.money.clone();
        return tmp;
    }

现在再思考一下，下面的代码运行结果是什么？

public class Money implements Cloneable{
    public double m = 9.99;
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
public class Person implements Cloneable{
    public String name;
    public int age;
    public Money money = new Money();
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", money=" + money +
                '}';
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Person tmp = (Person) super.clone();
        tmp.money= (Money) this.money.clone();
        return tmp;
    }
}
class Test{
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{
        Person per1 = new Person("zhagnsan",10);
        Person per2 = (Person) per1.clone();
        per2.money.m = 6.6;
        System.out.println("per1:"+per1.money.m);
        System.out.println("per2:"+per2.money.m);
    }
}