[09-2] clone( ), 얕은 복사(shallow copy), 깊은 복사 - Object클래스

clone( )

o  clone( )메서드는 자신을 복제하여 새로운 인스턴스를 생성하는 역할을 한다.

o  Cloneable인터페이스를 구현한 클래스의 인스턴스만clone( )을 통한 복제가 가능하다.

    구현하지 않고 clone( )을 호출하면 예외가 발생한다.

 o  clone( )을 오버라이딩 하면서 접근제어자를 protected에서 public으로 변경해야 한다.

    그래야 상속관계가 없는 다른 클래스에서 clone( )을 호출할 수 있다.

 

public class Test {    
    public static void main(String[] args) {    
        Point original = new Point(3, 5);
        Point copy = (Point)original.clone(); //복제하여 새로운 객체 생성
        System.out.println(original);
        System.out.println(copy);
    }
}
//clone 오버라이딩 시 Cloneable인터페이스를 구현해야 clone()을 호출할 수 있다.
class Point implements Cloneable {
    int x, y;
    
    Point(int x, int y){
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    public String toString() {
        return "x="+x+", y="+y;
    }
    public Object clone() { //접근제어자 public
        Object obj=null;
        try {
            obj =super.clone(); //반드시 예외처리 해주어야한다.
        } catch (CloneNotSupportedException e) { }
        return obj;
    }
}

 공변 반환타입

o  공변 변환타입(covariant return type)은 오버라이딩 시 조상 메서드의 반환타입을 자손 클래스의 타입으로 변경을 허용하는 것이다.

o  공변 반환타입을 사용하면 조상 타입이 아닌 실제 반환되는 자손 객체를 반환타입으로 반환할 수 있다.

public Point clone() { //반환타입을 Object에서 Point로 변경
    Object obj=null;
    try {
        obj =super.clone();
    } catch (CloneNotSupportedException e) { }
    return (Point)obj; //Point타입으로 형변환한다.
}

        공변 반환타입 적용 전                              공변 반환타입 적용 후

Point copy = (Point)original.clone();            Point copy = original.clone();

 

얕은 복사와 깊은 복사

o  얕은 복사(shallow copy)란 원본을 참조하는 참조 값만 복사되는 것을 말한다.

o  clone( )은 단순히 객체의 저장된 값을 복사할 뿐 참조하는 객체까지 복사되지는 않는다. 객체배열을 clone( )으로 복제하는 경우 하나의 원본으로 복제복이 같이 공유하게 되기에 완전한 복사라고 보기 어렵다.

o  깊은 복사(deep copy)란 원본이 참조하고 있는 객체까지 복사하는 것을 말한다. 깊은 복사에서는 원본과 복사본이 서로 다른 객체이기에 원본이 변경되어도 복사본에 영향이 없다.

 

public class Test {    
    public static void main(String[] args) {    
        Circle c1 = new Circle(new Point(1,1), 2.0);
        Circle c2 = c1.shallowCopy();//얕은 복사
        Circle c3 = c1.deepCopy(); //깊은 복사
        
        System.out.println("c1 변경 전");
        System.out.println("c1= "+c1);
        System.out.println("c2= "+c2);
        System.out.println("c3= "+c3);
        c1.p.x=20;
        c1.p.y=20;
        c1.r = 10.0;
        System.out.println("c1 변경 후");
        System.out.println("c1= "+c1);
        System.out.println("c2= "+c2);//p값 변경
        System.out.println("c3= "+c3);//p값 유지
    }
}
 
class Circle implements Cloneable {
    Point p;
    double r;
    
    Circle (Point p, double r){
        this.p = p;
        this.r = r;
    }
    public Circle shallowCopy() {//얕은 복사
        Object obj = null;
        
        try {
            obj=super.clone();//Object clone()호출
        } catch(CloneNotSupportedException e) {    }
        return (Circle)obj;
    }
    public Circle deepCopy() {// 깊은 복사
        Object obj = null;
        try {
            obj = super.clone();            
        } catch (CloneNotSupportedException e) { }
        
        Circle c = (Circle)obj;
        c.p=new Point(this.p.x, this.p.y); //새로운 인스턴스 생성 후 대입
        return c;
    }
    @Override
    public String toString() {//toString 오버라이딩
        return "[p="+p+", r= "+r+"]";
    }
}
 
class Point {
    int x;
    int y;
    
    Point(int x, int y){
        this.x=x;
        this.y=y;
    }
    @Override
    public String toString() {//toString 오버라이딩
        return "(x="+x+", y= "+y+")";
    }
}

-  인스턴스 c1을 생성 후 얕은 복사로 c2를 생성하고 깊은 복사로 c3를 생성했다.

-  복사한 인스턴스 c1에서 Point 타입의 참조변수 p의 값을 변경하면 얕은 복사를 한 c2는 같은 객체를 참조하고 있으므로 같이 영향이 있지만, 깊은 복사를 한 c3는 새로운 Point 인스턴스를 생성하여 복사했기에 영향이 없다.

-  shallowCopy( )의 코드는 단순히 원본 객체가 가지고 있는 값만 복사하고 deepCopy( )코드는 객체를 생성 후 대입하는 코드를 추가하여 새로운 인스턴스를 참조하도록 했다.