java - 通用克隆/复制

Question

我目前正在尝试为我的类 GameMap 编写自定义克隆方法。
有点像这样:

@Override
public GameMap clone()
{
    GameMap cloned = new GameMap(width, height, base.clone());
    cloned.setCash(cash);
    //the following are ArrayLists, obviously
    cloned.setPaths(cloneList(paths));
    cloned.setTowers(cloneList(towers));
    cloned.setEnemies(cloneList(enemies));
    cloned.setWaves(cloneList(waves));
    return cloned;
}

问题是，这个类包含几个列表。现在我尝试做的是使用自定义 cloneList 方法，使用泛型将新实例的每个列表设置为其自身的克隆版本。
我希望会起作用:

private <T> List<T> cloneList(List<T> list)
{
    List<T> newList = new ArrayList<T>(list.size());
    for (T element : list)
    {
        newList.add(element.clone());
    }
    return newList;
}

不幸的是，Object 中的clone() 是protected，这意味着这段代码会抛出编译错误。 (请注意，我为所有属于 4 个列表中任何一个列表的元素的类覆盖了克隆方法，所以如果 clone() 没有受到保护，这应该可以工作)

有人知道如何解决这个问题吗？我考虑过复制构造函数，但我真的不想编写自己的 List 实现 - 如果我那样做，我还不如编写 4 个非泛型 cloneList 方法。所有关于干净的代码 :D

我可以从理论上解决问题的另一种方法是将所有四个类都作为某些父类(super class)的任何列表子类中的元素，因此我将使用以下代码:

newList.add( (T) ((Superclass) element).clone() );

不幸的是，我的 Enemy 类已经是另一个类的子类，所以这种可能性也不行，因为 java 不支持多重继承。
//当我输入父类(super class)时，我意识到让 4 个类实现一个接口(interface)也可以，所以我想这就是我要走的路。不过，如果我能以另一种方式解决问题，我仍然很感兴趣。

提前致谢!

PS:如果可能的话，我宁愿避免使用外部库。

Answer 1

我能想到的最简单的解决方案是传递一个调用 clone() 方法的 UnaryOperator 作为参数:

private static <T> List<T> cloneList(List<T> list, UnaryOperator<T> cloner) {
    List<T> newList = new ArrayList<T>(list.size());
    for (T element : list) {
        newList.add(cloner.apply(element));
    }
    return newList;
}

// usage:
newList = cloneList(oldList, MyCloneable::clone);

另一种使用流的方式:

newList = oldList.stream().map(MyCloneable::clone).collect(Collectors.toList());

反射也是可能的，但它可能会变得有点过于冗长:

private static final MethodHandle mhClone;
static {
    try {
        Method mClone = Object.class.getDeclaredMethod("clone");
        mClone.setAccessible(true);
        mhClone = MethodHandles.lookup().unreflect(mClone);
    } catch (Exception e) {
        throw new ExceptionInInitializerError(e);
    }
}
private static <T> T clone(T t) throws CloneNotSupportedException {
    try {
        return (T) mhClone.invoke(t);
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        throw e;
    } catch (Throwable e) {
        throw new AssertionError(e);
    }
}