如何理解Java Clone对象

为什么要使用clone(克隆)？

在实际编程过程中，我们常常要遇到这种情况：有一个对象 A，在某一时刻 A 中已经包含了一些
有效值，此时可能会需要一个和 A 完全相同新对象 B，并且此后对 B 任何改动都不会影响到 A 中
的值，也就是说，A 与 B 是两个独立的对象，但 B 的初始值是由 A 对象确定的。在 Java 语言中，
用简单的赋值语句是不能满足这种需求的。要满足这种需求虽然有很多途径，但实现 clone() 方法
是其中最简单，也是最高效的手段。

new一个对象的过程和clone一个对象的过程区别

new 操作符的本意是分配内存。程序执行到 new 操作符时，首先去看 new 操作符后面的类型，
因为知道了类型，才能知道要分配多大的内存空间。分配完内存之后，再调用构造函数，填充
对象的各个域，这一步叫做对象的初始化，构造方法返回后，一个对象创建完毕，可以把他的
引用（地址）发布到外部，在外部就可以使用这个引用操纵这个对象。clone 在第一步是和 new
相似的，都是分配内存，调用 clone 方法时，分配的内存和原对象（即调用 clone 方法的对象）
相同，然后再使用原对象中对应的各个域，填充新对象的域，填充完成之后，clone 方法返回，
一个新的相同的对象被创建，同样可以把这个新对象的引用发布到外部。

clone对象的使用

复制对象和复制引用的区别

Person p = new Person(21,"Tom");
Person p1 = p;
System.out.println(p);
System.out.println(p1);

输出结果为两个相同的地址，说明是同一对象，可以把这种现象叫做引用的复制。

com.gph.base.Person@1fb3ebeb
com.gph.base.Person@1fb3ebeb

上面代码执行完成之后， 内存中的情景如下图所示：

而下面的代码是真真正正的克隆了一个对象。

Person p = new Person(21,"Tom");
Person p1 = (Person)p.clone();
System.out.println(p);
System.out.println(p1);

从打印结果可以看出，两个对象的地址是不同的，也就是说创建了新的对象， 而不是把原对象的地址赋给了一个新的引用变量：

com.gph.base.Person@1fb3ebeb
com.gph.base.Person@548c4f57

注：使用clone() 方法需要该类实现Cloneable接口 以及重写 clone()方法。

深拷贝和浅拷贝

Person p = new Person(23, "zhang");
Person p1 = (Person) p.clone();
String result = p.getName() == p1.getName() ? "clone 是浅拷贝的" : "clone 是深拷贝的";
System.out.println(result);

输出结果

clone 是浅拷贝的

所以，clone 方法执行的是浅拷贝， 在编写程序时要注意这个细节。

如何进行深拷贝？

如果想要深拷贝一个对象，这个对象必须要实现 Cloneable 接口，实现 clone方法，
并且在 clone 方法内部，把该对象引用的其他对象也要 clone 一份，这就要求这个
被引用的对象必须也要实现Cloneable 接口并且实现 clone 方法。

举个例子:
现在有Person类和Face类，人有一张脸，如果现在我要克隆一个人，
是两个人共用一张脸 还是 复制一张同样的脸？

显然是后者。 那么结合代码， Person类组合了 Face 类，要想深拷贝
Person 类，必须在 Person类的 clone 方法中将 Face类也要拷贝一份。

Person类

public class Person implements Cloneable{
	public Face face;

	public Person(){}

	public Person(Face face){ this.face = face;}
	@Override
	protected Object clone() throws CloneNotSupportedException{
		Person p = (Person)super.clone();
		p.face = (Face)face.clone();
		return p;
	}
}

Face类

public class Face implements Cloneable{
	public Face(){}
	@Override
	 protected Object clone() throws CloneNotSupportedException{
		return (Face)super.clone();
	}
}

Main方法

  		Person p = new Person(new Face());
        Person p1 = (Person) p.clone();
        System.out.println("p==p1 :"+ (p==p1) );
        System.out.println("p.face==p1.face:"+ (p.face==p1.face) );

输出结果：

p==p1 :false
p.face==p1.face:false