Java基础整理-谈谈对象克隆Clone()

知识点总结

对象克隆.png

示例代码

浅克隆

案例1：浅克隆实现简易对象克隆，只包含值类型的成员变量

/**
 * 浅克隆的一般步骤：
 *
 * 1. 被复制的类需要实现Clonenable接口（不实现的话在调用clone方法会抛出CloneNotSupportedException异常)， 该接口为标记接口(不含任何方法)
 *
 * 2. 覆盖clone()方法，访问修饰符设为public。方法中调用super.clone()方法得到需要的复制对象。（native为本地方法)
 */
public class CloneTest1 {

    private static 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 static void main(String args[]) {
        Student stu1 = new Student();
        stu1.setNumber(12345);
        Student stu2 = (Student) stu1.clone();

        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());

        stu2.setNumber(54321);

        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());

        System.out.println(stu1 == stu2); // false
    }
}

案例2：浅克隆实现包含值类型成员变量时暴露的一些问题

package com.netease.cloud.scaffold.clone;

/**
 * 浅克隆
 *
 * 在浅克隆中，如果原型对象的成员变量是值类型，将复制一份给克隆对象；如果原型对象的成员变量是引用类型，则将引用对象的地址复制一份给克隆对象，也就是说原型对象和克隆对象的成员变量指向相同的内存地址。
 *
 * 简单来说，在浅克隆中，当对象被复制时只复制它本身和其中包含的值类型的成员变量，而引用类型的成员对象并没有复制。
 */
public class CloneTest2 {
    private static class Address {
        private String addr;

        public String getAddr() {
            return addr;
        }

        public void setAddr(String addr) {
            this.addr = addr;
        }
    }

    private static 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 static void main(String args[]) {

        Address addr = new Address();
        addr.setAddr("杭州市");
        Student stu1 = new Student();
        stu1.setNumber(123);
        stu1.setAddr(addr);

        Student stu2 = (Student) stu1.clone();


        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAddr());
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAddr());
        System.out.println(stu1 == stu2);//false
        System.out.println(stu1.getAddr() == stu2.getAddr());//true


        addr.setAddr("西湖区");
        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAddr());
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAddr());
    }

}

深克隆

案例1：深克隆解决了浅克隆在包含值类型成员变量时克隆的问题

package com.netease.cloud.scaffold.clone;

/**
 * 深度克隆：如果希望克隆引用类型的成员变量，则需要该成员变量也实现Cloneable接口
 */
public class CloneTest3 {
    private static class Address implements Cloneable {
        private String addr;

        public String getAddr() {
            return addr;
        }

        public void setAddr(String addr) {
            this.addr = addr;
        }

        @Override
        protected Object clone() {
            Address add = null;
            try {
                add = (Address) super.clone();
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return add;
        }
    }

    private static 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();
            }
            stu.setAddr(((Address)addr.clone()));
            return stu;
        }
    }

    public static void main(String args[]) {

        Address addr = new Address();
        addr.setAddr("杭州市");
        Student stu1 = new Student();
        stu1.setNumber(123);
        stu1.setAddr(addr);

        Student stu2 = (Student) stu1.clone();


        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAddr());
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAddr());
        System.out.println(stu1 == stu2);//false
        System.out.println(stu1.getAddr() == stu2.getAddr());//true


        addr.setAddr("西湖区");
        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAddr());
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAddr());
    }
}

案例2：序列化的方式解决多层克隆问题

/**
 * 序列化的方式实现克隆的功能
 *
 * 实现对象克隆有两种方式：
 *
 *   1). 实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法；
 *   2). 实现Serializable接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆，可以实现真正的深度克隆。
 *
 * 注意：基于序列化和反序列化实现的克隆不仅仅是深度克隆，更重要的是通过泛型限定，可以检查出要克隆的对象是否支持序列化，
 * 这项检查是编译器完成的，不是在运行时抛出异常，这种是方案明显优于使用Object类的clone方法克隆对象。让问题在编译的时
 * 候暴露出来总是优于把问题留到运行时。
 *
 */
public class Outer implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 369285298572941L;  //最好是显式声明ID

    public Inner inner;

    public void setInner(Inner inner) {
        this.inner = inner;
    }

    public Inner getInner() {
        return inner;
    }

    //Discription:[深度复制方法,需要对象及对象所有的对象属性都实现序列化]　
    public Outer myclone() {
        Outer outer = null;
        try { // 将该对象序列化成流,因为写在流里的是对象的一个拷贝，而原对象仍然存在于JVM里面。所以利用这个特性可以实现对象的深拷贝
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
            oos.writeObject(this);
            // 将流序列化成对象
            ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
            outer = (Outer) ois.readObject();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return outer;
    }

    private static class Inner implements Serializable {
        private static final long serialVersionUID = 872390113109L; //最好是显式声明ID

        public String name = "";

        public Inner(String name) {
            this.name = name;
        }

        public String getName() {
            return name;
        }

        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "Inner的name值为：" + name;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Outer outer = new Outer();
        Inner inner = new Inner("test1");
        outer.setInner(inner);

        Outer outerNew = outer.myclone();
        outerNew.getInner().setName("test2");

        System.out.println(outer.getInner().toString());
        System.out.println(outerNew.getInner().toString());
    }
}

参考资料

  1. # Java提高篇——对象克隆（复制）
最后编辑于 ：
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