ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ С# 2005 И ПЛАТФОРМА .NET 2.0. 3-е издание

Троелсен Эндрю

Создание клонируемых объектов (ICloneable)

Вы, должно быть, помните из главы 3, что System.Object определяет член с именем MemberwiseClone. Указанный метод используется для получения поверхностной копии объекта. Пользователи объекта не могут вызвать этот метод непосредственно (поскольку он является защищенным), но сам объект может вызвать этот метод в процессе клонирования. Для примера предположим, что у нас есть класс с именем Point (точка).

// Класс Point.

public class Point {

 //

Открыты для простоты.

 public int x, у;

 public Point(int x, int y) { this.x = x; this.у = у; }

 public Point{}

 // Переопределение Object.ToString.

 public override string ToString { return string.Format("X = {0}; Y = {1}", x, у); }

}

С учетом того, что вы уже знаете о ссылочных типах и типах, характеризуемых значениями (см. главу 3), вы должны понимать, что в результате присваивания одной ссылочной переменной другой получаются две ссылки, указывающие на один и тот же объект в памяти. Поэтому следующее присваивание дает две ссылки на один и тот же объект Point в динамической памяти, и модификации любой из этих ссылок будут влиять на этот объект.

static void Main(string[] args) {

 // Две ссылки на один и тот же объект!

 Point p1 = new Point(50, 50);

 Point p2 = p1;

 р2.х = 0;

 Console.WriteLine(p1);

 Console.WriteLine(p2);

}

Чтобы обеспечить пользовательскому типу возможность возвращать копию этого типа вызывающей стороне, можно реализовать стандартный интерфейс ICloneable. Этот интерфейс определяет единственный метод с именем Clone.

public interface ICloneable {

 object Clone;

}

Очевидно, что реализация метода Clone будет зависеть от объекта. Но базовые функциональные возможности оказываются одинаковыми: это копирование значений членов-переменных в новый экземпляр объекта и возвращение этого экземпляра пользователю. В качестве иллюстрации рассмотрите следующую модификацию класса Point.

// Теперь Point поддерживает клонирование.

public class Point: ICloneable {

 public int x, y;

 public Point{}

 public Point (int x, int y) { this.x = x; this.у = у; }

 // Возвращение копии данного объекта.

 public object Clone { return new Point(this.x, this.y); }

 public override string ToString { return String.Format("X = {0}; Y = {1}", x, у); }

}

С помощью

указанного подхода можно создавать точные и независимые копии типа Point, как показано в следующем фрагменте программного кода.

static void Main (string[] args) {

 // Обратите внимание, Clone возвращает объект общего типа.

 // Для получении производного типа используйте явное преобразование.

 Point р3 = new Point(100, 100);

 Point р4 = (Point)р3.Clone;

 // Изменение p4.х (это не изменит р3.х).

 р4.х = 0;

 // Вывод объектов.

 Console.WriteLine(р3);

 Console.WriteLine(p4);

}

Текущая реализация Point решает все поставленные задачи, но вы можете немного усовершенствовать процесс. Введу того, что тип Point не содержит переменных ссылочного типа, можно упростить реализацию метода Clone, как показано ниже.

public object Clone {

 // Скопировать все поля Point "почленно".

 return this.MemberwiseClone;

}

При наличии в Point членов-переменных ссылочного типа метод MemberwiseClone скопирует ссылки на соответствующие объекты (т.е. выполнит поверхностное копирование). Чтобы обеспечить поддержку полного копирования объектов, вы должны в процессе клонирования создать новый экземпляр для каждой переменной ссылочного типа. Соответствующий пример мы сейчас рассмотрим.

Пример клонирования

Предположим, что класс Point содержит член ссылочного типа с именем PointDescription, обеспечивающий поддержку "понятного" имени объекта Point и его идентификационного номера в виде System.Guid (еcли у вас нет опыта применения COM, знайте, что GUID – глобально уникальный идентификатор – это статистически уникальное 128-разрядное значение). Вот соответствующая реализация.

// Этот класс описывает точку.

public class PointDescription {

 // Открыты для простоты.

 public string petName;

 public Guid pointID;

 public PointDescription {

this.petName = "Без имени";

pointID = Guid.NewGuid;

 }

}

При этом для учета новых элементов состояния в самом классе Point следует изменить метод ToString, а также операторы определения и создания ссылочного типа PointDescription. Чтобы позволить "внешнему миру" указать имя для Point, можно также модифицировать аргументы, передаваемые перегруженному конструктору.