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Java中的CloneNotSupportedException成因_忘记实现Cloneable接口的代价

P粉602998670

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发布时间:2026-02-25 09:07:03

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来源于php中文网

原创

调用 clone() 抛 clonenotsupportedexception 是因未实现 cloneable 接口,该空标记接口告知 jvm 允许克隆;仅实现接口还不够,还需重写 public clone() 方法并调用 super.clone(),对可变引用字段手动深拷贝。

java中的clonenotsupportedexception成因_忘记实现cloneable接口的代价

为什么调用 clone() 会抛 CloneNotSupportedException

因为 Java 的 Object.clone() 是个受保护的原生方法,它默认只允许实现了 Cloneable 接口的类调用成功。没实现这个接口,就直接抛异常——不是因为你写错了参数,也不是 JVM 抽风,就是“没打入场券”。Cloneable 本身是空接口,不定义任何方法,但它是个标记:告诉 JVM“这个类允许被克隆”。

  • 没声明 implements Cloneableclone() 一定失败
  • 父类实现了 Cloneable,子类没显式继承或重写 → 子类实例调用 clone() 仍可能失败(取决于父类 clone() 实现是否检查自身类型)
  • Cloneable 不是 public 接口?没关系,它只要在同一个包里能被识别即可;但通常都写成 public class X implements Cloneable

如何正确重写 clone() 方法

光加 Cloneable 接口不够,你还得重写 clone() 并把访问权限放开。否则编译不过:Object.clone()protected 的,子类无法直接调用。

  • 必须声明为 public,返回类型建议用当前类(如 MyClass),避免强制转型
  • 必须调用 super.clone(),这是唯一能触发底层对象复制逻辑的方式
  • 如果类里有可变引用字段(比如 List、自定义对象),要手动深拷贝,否则只是浅拷贝——两个对象共享同一份内部数据
  • 不要在 clone() 里抛 CloneNotSupportedException:既然你实现了 Cloneable,就该捕获它并转为 AssertionError 或直接处理掉(JDK 自己就这么干)
public class Person implements Cloneable {
    private String name;
    private List<String> tags;

    @Override
    public Person clone() {
        try {
            Person cloned = (Person) super.clone();
            cloned.tags = new ArrayList<>(this.tags); // 深拷贝可变引用
            return cloned;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new AssertionError(e); // 不该发生
        }
    }
}

常见错误现象和典型误用场景

很多同学以为加了 Cloneable 就万事大吉,结果运行时报错或行为诡异,问题往往出在这些地方:

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  • 接口写了,但 clone() 方法没重写 → 编译报错:“clone() has protected access in Object
  • 写了 clone() 但忘了改 public → 运行时调用不到,或者被其他类当私有方法忽略
  • 字段是数组或 java.time 类型(如 LocalDateTime),误以为它们自动深拷贝 → 实际上 super.clone() 对数组只做浅拷贝,对不可变对象无所谓,但对可变容器仍是危险的
  • 在 Spring Bean 或 Jackson 反序列化场景下,误用 clone() 替代构造器或 builder → 容易绕过初始化逻辑、忽略代理对象、破坏单例语义

Cloneable 的兼容性与替代方案提醒

这个机制从 JDK 1.0 就存在,但设计得并不优雅:没有强制约束、无类型安全、容易漏掉深拷贝。现代代码中,除非维护老项目或对接特定框架(如某些 ORM 的 dirty-checking),否则不推荐优先使用。

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  • 替代方案更可控:copy constructornew Person(p))、static factory methodPerson.copyOf(p))、或用 record(JDK 14+,天然不可变,无需克隆)
  • 注意 final 字段:如果类里有 final 引用字段,super.clone() 无法重赋值,会导致编译失败或运行时异常(取决于 JVM 版本)
  • Android 上部分低版本 Runtime 对 clone() 支持不稳定,有些厂商 ROM 会静默禁用 —— 如果做跨平台库,这点必须验证

最常被忽略的是:即使你把所有字段都深拷贝了,如果某个字段类型自己没实现 Cloneable 或没提供拷贝能力(比如第三方库里的类),那整个链路就断了。这时候别硬刚 clone(),换构造器或序列化更省心。

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