Java中對象的克隆詳解
Java對象克隆(復制)
假如想復制一個簡單變量。很簡單：
int apples = 5; int pears = apples;
不僅int類型，其它七種原始數(shù)據(jù)類型(boolean,char,byte,short,float,double.long)同樣適用于該類情況。
但是如果你復制的是一個對象，情況就復雜了。
假設說我是一個beginner，我會這樣寫：
class Student {
private int number;
public int getNumber() {
return number;
}
public void setNumber(int number) {
this.number = number;
}
}
public class Test {
public static void main(String args[]) {
Student stu1 = new Student();
stu1.setNumber(12345);
Student stu2 = stu1;
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber());
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber());
}
} 結(jié)果：
學生1:12345
學生2:12345
這里自定義學生類，該類只有number字段。
我們新建了一個學生實例，然后將該值賦值給stu2實例。(Student stu2 = stu1;)
再看看打印結(jié)果，作為一個新手，拍了拍胸腹，對象復制不過如此，
難道真的是這樣嗎？
我們試著改變stu2實例的number字段，再打印結(jié)果看看：
stu2.setNumber(54321);
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber()); // 學生1:54321
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber()); // 學生2:54321 為什么改變學生2的學號，學生1的學號也發(fā)生變化？
原因出在(stu2 = stu1) 這一句。該語句是將stu1的引用賦值給stu2，
這樣，stu1和stu2指向內(nèi)存堆中同一個對象。如圖：
那么，怎樣才能達到復制一個對象呢？
是否記得萬類之王Object。它有11個方法，有兩個protected的方法，其中一個為clone方法。
在Java中所有的類都是繼承自Java語言包中的Object類的，查看它的源碼，發(fā)現(xiàn)里面有一個訪問限定符為protected的方法clone()：
/* Creates and returns a copy of this object. The precise meaning of "copy" may depend on the class of the object. The general intent is that, for any object x, the expression: 1) x.clone() != x will be true 2) x.clone().getClass() == x.getClass() will be true, but these are not absolute requirements. 3) x.clone().equals(x) will be true, this is not an absolute requirement. */ protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
仔細一看，它還是一個native方法，大家都知道native方法是非Java語言實現(xiàn)的代碼，供Java程序調(diào)用的，因為Java程序運行在JVM虛擬機上，要想訪問比較底層與操作系統(tǒng)相關的就沒辦法，只能由靠近操作系統(tǒng)的語言來實現(xiàn)。
- 第一次聲明保證克隆對象將有單獨的內(nèi)存地址分配。
- 第二次聲明表明，原始和克隆的對象應該具有相同的類類型，但它不是強制性的。
- 第三聲明表明，原始和克隆的對象應該是平等的equals()方法使用，但它不是強制性的。
因為每個類直接或間接的父類都是Object，因此它們都含有clone()方法，但是因為該方法是protected，所以都不能在類外進行訪問。
要想對一個對象進行復制，就需對clone方法覆蓋。
為什么要克??？
為什么需要克隆對象？直接new一個對象不行嗎？
答案是：克隆的對象可能包含一些已修改過的屬性，而new出來的對象的屬性都是初始化時的值，所以當需要一個新的對象來保存當前對象的“狀態(tài)”就靠clone方法。
那把這個對象的臨時屬性一個個賦值給新new的對象不也行嘛？可以是可以，但是一來麻煩不說，二來，通過上面的源碼都發(fā)現(xiàn)clone是一個native方法，就是快，在底層實現(xiàn)。
提個醒，我們常見的Object a=new Object();Object b;b=a;這種形式的代碼復制的是引用，即對象在內(nèi)存中的地址，a和b對象仍指向同一個對象。
而通過clone方法賦值的對象跟原來的對象是同時獨立存在的。
如何實現(xiàn)克隆
介紹下兩種不同的克隆方法，淺克隆(ShallowClone)和深克隆(DeepClone)。
Java語言中，數(shù)據(jù)類型分為值類型（基本數(shù)據(jù)類型）和引用類型，值類型包括int、double、byte、boolean、char等簡單數(shù)據(jù)類型，引用類型包括類、接口、數(shù)組等復雜類型。淺克隆和深克隆的主要區(qū)別在于是否支持引用類型的成員變量的復制，下面將對兩者進行詳細介紹。
一般步驟是（淺克?。?/p>
1. 被復制的類需實現(xiàn)Clonenable接口（不實現(xiàn)的話在調(diào)用clone方法會拋出CloneNotSupportedException異常)， 該接口為標記接口(不含任何方法)
2. 覆蓋clone()方法，訪問修飾符設為public。方法中調(diào)用super.clone()方法得到需要的復制對象。（native為本地方法)
下面對上面那個方法進行改造：
class Student implements Cloneable{
private int number;
public int getNumber() {
return number;
}
public void setNumber(int number) {
this.number = number;
}
@Override
public Object clone() {
Student stu = null;
try{
stu = (Student)super.clone();
}catch(CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return stu;
}
}
public class Test {
public static void main(String args[]) {
Student stu1 = new Student();
stu1.setNumber(12345);
Student stu2 = (Student)stu1.clone();
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber()); // 學生1:12345
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber()); // 學生2:12345
stu2.setNumber(54321);
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber()); // 學生1:12345
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber()); // 學生2:54321
}
} 如果還不相信這兩個對象不是同一個對象，可以看看這一句：
System.out.println(stu1 == stu2); // false
上面被稱為淺克隆。
還有一種復雜的深度復制：
我們在學生類里再加一個Address類。
class Address {
private String add;
public String getAdd() {
return add;
}
public void setAdd(String add) {
this.add = add;
}
}
class Student implements Cloneable{
private int number;
private Address addr;
public Address getAddr() {
return addr;
}
public void setAddr(Address addr) {
this.addr = addr;
}
public int getNumber() {
return number;
}
public void setNumber(int number) {
this.number = number;
}
@Override
public Object clone() {
Student stu = null;
try{
stu = (Student)super.clone();
}catch(CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return stu;
}
}
public class Test {
public static void main(String args[]) {
Address addr = new Address();
addr.setAdd("杭州市");
Student stu1 = new Student();
stu1.setNumber(123);
stu1.setAddr(addr);
Student stu2 = (Student)stu1.clone();
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());
}
}結(jié)果：
學生1:123,地址:杭州市
學生2:123,地址:杭州市
乍一看沒問題，真的是這樣嗎？在main方法中改變addr實例的地址。
addr.setAdd("西湖區(qū)");
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd()); 結(jié)果：
學生1:123,地址:杭州市
學生2:123,地址:杭州市
學生1:123,地址:西湖區(qū)
學生2:123,地址:西湖區(qū)
這就奇怪了，怎么兩個學生的地址都改變了？
原因是淺復制只復制addr變量的引用，并沒有真正的開辟另一塊空間，將值復制后再將引用返回給新對象。
所以，為了達到真正的復制對象，而不是純粹引用復制。需要將Address類可復制化，并且修改clone方法，完整代碼如下：
class Address implements Cloneable {
private String add;
public String getAdd() {
return add;
}
public void setAdd(String add) {
this.add = add;
}
@Override
public Object clone() {
Address addr = null;
try{
addr = (Address)super.clone();
}catch(CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return addr;
}
}
class Student implements Cloneable{
private int number;
private Address addr;
public Address getAddr() {
return addr;
}
public void setAddr(Address addr) {
this.addr = addr;
}
public int getNumber() {
return number;
}
public void setNumber(int number) {
this.number = number;
}
@Override
public Object clone() {
Student stu = null;
try{
stu = (Student)super.clone(); //淺復制
}catch(CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
stu.addr = (Address)addr.clone(); //深度復制
return stu;
}
}
public class Test {
public static void main(String args[]) {
Address addr = new Address();
addr.setAdd("杭州市");
Student stu1 = new Student();
stu1.setNumber(123);
stu1.setAddr(addr);
Student stu2 = (Student)stu1.clone();
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());
addr.setAdd("西湖區(qū)");
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());
}
}結(jié)果：
學生1:123,地址:杭州市
學生2:123,地址:杭州市
學生1:123,地址:西湖區(qū)
學生2:123,地址:杭州市
到此這篇關于Java中對象的克隆詳解的文章就介紹到這了,更多相關Java對象克隆內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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