通过Java中深克隆与浅克隆来理解克隆

面试时的尴尬瞬间

聊到克隆,不禁想起了自己懵懂无知时的一个面试。

面试官:Java中创建对象的方式有哪些?
我:有构造方法反射,其他的应该没了吧。
然后面试官笑笑没说话,面试差不多结束时。
我:Java中创建对象的方式还有哪些?
面试官:还有序列化克隆
我:...
面试官:...
......

回到家后就查看了相关的博客资料,先对克隆做进一步的了解。看过之后还是一知半解的状态,就在最近学习的一个视频中,老师对这部分进行讲解后,我才有了一种豁然开朗感觉,希望在这里分享给大家。

下面我就照着自己的理解,通过讲述克隆中的深克隆与浅克隆,来让大家能够理解克隆这样一个概念,希望大家以后在面试或工作中都能够用到。

废话不多说,由浅入深,直接来Coding、Debug
浅克隆

一、创建一个基础类Person,拥有属性name(基础数据类型)和birthday(引用数据类型),并让其通过实现Cloneable接口并重写clone方法来实现克隆。
杠精注意:这里必须要实现Cloneable接口和重写clone方法才能实现克隆,当然你说我通过继承父类的,那我只能说你能实现就好。)

public class Person implements Cloneable {
    /** 姓名 */
    private String name;
    /** 生日 */
    private Date birthday;
    public Person() {}
    public Person(String name, Date birthday) {
        this.name = name;
        this.birthday = birthday;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Date getBirthday() {
        return birthday;
    }
    public void setBirthday(Date birthday) {
        this.birthday = birthday;
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

二、创建一个测试类进行测试,经过克隆后的对象还是不是同一个对象?

    @Test
    public void test1() throws CloneNotSupportedException {
        Person person1 = new Person("lihui", new Date(0L));
        Person person2 = (Person) person1.clone();
        System.out.println(person1);
        System.out.println(person2);
        System.out.println(person1 == person2);
        /**
         * 打印结果:
         * com.dtdream.design.blog.Person@707f7052
         * com.dtdream.design.blog.Person@11028347
         * false
         */
    }

结果分析:
1、打印结果(1、2行)打印的(类名 + @ + hashcode转16进制)是不同的。这个你想让它看起来相同也很简单,你就重写hashCode方法就行了。(因为我在使用lombok的Data注解时,就因为它会自动重写hashCode方法,我当时看到的他们就是相同的);

2、打印结果(3行)打印的两者比较的值是不同的,说明已经克隆出了一个新对象。

三、Debug进一步查看对象的实际内存分配,跑起来...

浅克隆内存分析图

结果分析:
1、这里假设数字就是内存地址:person1的内存地址是861,person2的内存地址是882,他们的内存地址是不同的,所以上述中的比较结果自然是:false;

2、仔细看图你会发现person1和person2的引用类型属性birthday的内存地址是相同的,奥,,,原来它仅仅克隆了这个对象最表层的东西,内部的引用类型属性都没改变,所以默认重写的clone方法是一种浅克隆
(有多浅,就像你去游泳,游泳池的水才到你的脚面。)

注意:在这种默认重写的clone方法下,一个对象A被创建了,然后对象B是通过对象A克隆得到的,那么仅仅是对象A的内存地址与对象B的内存地址不同,它们内部的引用类型属性还都是相同的。

显然:这种浅克隆的方式克隆出来的对象,不一定是我们想要的那种对象,所以有兴趣的同学接着学习下面的深克隆。

深克隆

一、在浅克隆的基础上,再次重写clone方法,目的是不仅要克隆这个对象本身,我还要克隆这个对象中的引用类型属性。
(你这时要跟工作人员说一下,我是来游泳的,不是来洗脚的,你再给我加点水。)

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Person person = (Person) super.clone();
        // 这里对对象内的引用类型属性进行克隆,使克隆更深入
        person.birthday = (Date) person.birthday.clone();
        return person;
    }

二、直接Debug查看再次重写后的clone方法克隆的结果:

深克隆内存分析图

结果分析:
1、person1与person2的内存地址跟浅克隆情况下的分析结果相同,也是不一样的;

2、仔细看图你会发现person1和person2的引用类型属性birthday他们的内存地址值也不一样啦,所以经过再次重写后的clone方法我们称之为深克隆
(这下水就到腰了,可以愉快地游泳啦。)

显然:经过深克隆的方式克隆出来的对象,可能是我们想要的对象。

当然这只是一个简单的例子,读者也可以找一些复杂的引用类型属性(如:对象、集合等)来编写测试案例玩一玩。

如果想深入学习,可以查看一些实现了Cloneable接口的源码的clone方法来进行学习,我相信你肯定不会去看,所以就当我没说好啦。

很高兴完成了这个博客,有什么写不对的地方请您在下方留言指出。

如果您对深克隆和浅克隆的概念还是不大懂,那请您在下方留下您的支*宝账号,将会有一笔巨额资金打入您的账户,让我们一起学习慕*网的Java设计模式精讲

成长的路上,希望有你有我。

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