Java之浅克隆和深克隆

灰太狼 2022-05-31 04:44 343阅读 0赞

克隆就是复制一个对象的副本，但一个对象中有可能有基本数据类型，如 int,long,float等，也可能含有对象引用数据类型，如 数组，集合等

### 浅克隆： ###

被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而所有的其他对象的引用仍然指向原来的对象。换言之，浅克隆仅仅复制所考虑的对象，而不复制它所引用的对象。

### 深克隆： ###

被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，除去那些引用其他对象的变量。那些引用其他对象的变量将指向被复制过的新对象，而不再是原有的那些被引用的对象。换言之，深复制把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍。

### 克隆方法clone() ###

clone是定义一个Object类下基本方法之一，任何克隆的过程都将实现clone()方法，而其在Object接口中定义如下：

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

通常克隆对象都是通过调用super.clone()方法来获取克隆对象的，所以任何克隆的过程最终都将到达java.lang.Object的clone()方法。但是在覆写clone()方法时，这个类需要实现Clonable接口，这个接口中没有定义方法，只做为一种标识存在。如果 clone 类没有实现 Cloneable 接口，并调用了 Object 的 clone() 方法(也就是调用了super.Clone() 方法)，那么Object的clone()方法就会抛出CloneNotSupportedException 异常。

### 例子： ###

#### Student.java ####

#### Teacher.java ####

Student类中包含有name,age属性和Teacher对象

### 浅克隆实现： ###

克隆对象实现Cloneable接口，在克隆的方法里面调用super.clone()，就会返回克隆后的对象。

测试：

public class Student implements Cloneable { 
    
        private String name;
        private int age;
        private Teacher teacher;
    
        public Student(String name, int age, Teacher teacher) {
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.teacher = teacher;
        }
    
        /** * 实现clone方法 */
        public Student clone() {
            Student stu = null;
            try {
                stu = (Student) super.clone();
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return stu;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Teacher teacher = new Teacher("胡老师", "100");
            Student student = new Student("张三", 27, teacher);
    
            Student stu2 = student.clone();
            stu2.setName("李四");
            stu2.setAge(28);
            stu2.getTeacher().setName("刘老师");
    
            System.out.println("克隆前：" + student.getName() + "," + student.getAge() + ","
                    + student.getTeacher().getName());
            System.out.println("克隆后：" + stu2.getName() + "," + stu2.getAge() + ","
                    + stu2.getTeacher().getName());
    
            System.out.println(student.getTeacher() == stu2.getTeacher());
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        public Teacher getTeacher() {
            return teacher;
        }
    
        public void setTeacher(Teacher teacher) {
            this.teacher = teacher;
        }
    
    }

输出：

克隆前：张三,27,刘老师
    克隆后：李四,28,刘老师
    true

从上面结果可知，克隆出来的Student对象里的name和age是新的，但teacher还是之前的，这就是浅克隆

### 深克隆实现 ###

#### Student.java ####

#### Teacher.java ####

public class Teacher implements Cloneable { 
    
        private String name;
        private String course;
    
        public Teacher(String name, String course) {
            this.name = name;
            this.course = course;
        }
    
        public Teacher clone() {
    
            Teacher clone = null;
            try {
                clone = (Teacher) super.clone();
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return clone;
        }
    
        /** * 省略 setX、getX 方法 */
    
    }

要实现深克隆的话，克隆对象里面的对象类型也必须实现Cloneable接口并调用clone()。

### 测试 ###

public static void main(String[] args) {
        Teacher teacher = new Teacher("胡老师", "100");
        Student student = new Student("张三", 27, teacher);
    
        Student stu2 = student.clone();
        stu2.setName("李四");
        stu2.setAge(28);
        stu2.getTeacher().setName("刘老师");
    
        System.out.println("克隆前：" + student.getName() + "," + student.getAge() + ","
                + student.getTeacher().getName());
        System.out.println("克隆后：" + stu2.getName() + "," + stu2.getAge() + ","
                + stu2.getTeacher().getName());
    
        System.out.println(student.getTeacher() == stu2.getTeacher());
    }

输出结果：

克隆前：张三,27,胡老师
    克隆后：李四,28,刘老师
    false

这时，两个对象的中的Teacher就不是同一个对象了，实现了深克隆，但是如果要克隆的对象继承链比较长的话要实现深克隆，就必须逐层地实现Cloneable，这个过程是比较麻烦的，不过还有一种方法可以简便地实现深克隆。

### serializable克隆 ###

大家知道，Java可以把对象序列化写进一个流里面，反之也可以把对象从序列化流里面读取出来，但这一进一出，这个对象就不再是原来的对象了，就达到了克隆的要求。

public class Student implements Serializable { 
    
        private String name;
        private int age;
        private Teacher teacher;
    
        public Student(String name, int age, Teacher teacher) {
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.teacher = teacher;
        }
    
        public Student serializableClone() throws IOException,
                ClassNotFoundException {
            Student clone;
    
            ByteArrayOutputStream bo = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(bo);
            oo.writeObject(this);
            ByteArrayInputStream bi = new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray());
            ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(bi);
            clone = (Student) oi.readObject();
    
            return clone;
        }
    
        public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
            Teacher teacher = new Teacher("胡老师", "100");
            Student student = new Student("张三", 27, teacher);
    
            Student stu2 = student.serializableClone();
            stu2.setName("李四");
            stu2.setAge(28);
            stu2.getTeacher().setName("刘老师");
    
            System.out.println("克隆前：" + student.getName() + "," + student.getAge()
                    + "," + student.getTeacher().getName());
            System.out.println("克隆后：" + stu2.getName() + "," + stu2.getAge() + ","
                    + stu2.getTeacher().getName());
    
            System.out.println(student.getTeacher() == stu2.getTeacher());
        }
    
        /** * 省略 setX、getX 方法 */
    
    }

Teacher.java也要实现Serializable接口