java对象克隆

原创 于 2017-08-22 14:01:54 发布 · 304 阅读 · 0 ·
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#java

1、java克隆分为浅克隆(ShallowClone)和深克隆(DeepClone)
浅克隆和深克隆的主要区别在于是否支持引用类型的成员变量的复制

一般步骤是（浅克隆）：

  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)

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("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());  
    }  
}

结果：

学生1:12345

学生2:12345

学生1:12345

学生2:54321
上面的复制被称为浅克隆。

还有一种稍微复杂的深度复制：

我们在学生类里再加一个Address类。

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

结果：

学生1:123,地址:杭州市

学生2:123,地址:杭州市

乍一看没什么问题，真的是这样吗？

我们在main方法中试着改变addr实例的地址。

addr.setAdd("西湖区");  

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

结果：

学生1:123,地址:杭州市  
学生2:123,地址:杭州市  
学生1:123,地址:西湖区  
学生2:123,地址:西湖区

这就奇怪了，怎么两个学生的地址都改变了？

原因是浅复制只是复制了addr变量的引用，并没有真正的开辟另一块空间，将值复制后再将引用返回给新对象。

所以，为了达到真正的复制对象，而不是纯粹引用复制。我们需要将Address类可复制化，并且修改clone方法，完整代码如下：

package abc;  

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();   //浅复制  
        }catch(CloneNotSupportedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        stu.addr = (Address)addr.clone();   //深度复制  
        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("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());  
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());  

        addr.setAdd("西湖区");  

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

结果：

学生1:123,地址:杭州市  
学生2:123,地址:杭州市  
学生1:123,地址:西湖区  
学生2:123,地址:杭州市

参考文档：Java如何复制对象
三、使用对象序列化和反序列化实现深度克隆（用此）

所谓对象序列化就是将对象的状态转换成字节流，以后可以通过这些值再生成相同状态的对象。

对象的序列化还有另一个容易被大家忽略的功能就是对象复制（Clone），Java中通过Clone机制可以复制大部分的对象，但是众所周知，Clone有深度Clone和浅度Clone，如果你的对象非常非常复杂，并且想实现深层 Clone，如果使用序列化，不会超过10行代码就可以解决。

虽然Java的序列化非常简单、强大，但是要用好，还有很多地方需要注意。比如曾经序列化了一个对象，可由于某种原因，该类做了一点点改动，然后重新被编译，那么这时反序列化刚才的对象，将会出现异常。 你可以通过添加serialVersionUID属性来解决这个问题。如果你的类是个单例（Singleton）类，是否允许用户通过序列化机制复制该类，如果不允许你需要谨慎对待该类的实现。

public class Student implements Serializable{
/**
* serialVersionUID
*/
    private static final long serialVersionUID = 2859525167061837049L;
    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;
    }
    //实现深度克隆
    public Object deepClone() {
        ByteArrayOutputStream byteOut = null;
        ObjectOutputStream objOut = null;
        ByteArrayInputStream byteIn = null;
        ObjectInputStream objIn = null;
        try {
            byteOut = new ByteArrayOutputStream();
            objOut = new ObjectOutputStream(byteOut);
            objOut.writeObject(this);
            byteIn = new ByteArrayInputStream(byteOut.toByteArray());
            objIn = new ObjectInputStream(byteIn);
            return (Student) objIn.readObject();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException("Clone Object failed in IO.",e);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException("Class not found.",e);
        } finally{
            try{
                byteIn = null;
                byteOut = null;
                if(objOut != null) objOut.close();
                if(objIn != null) objIn.close();
            }catch(IOException e){      
                e.printStackTrace();
            }
       }
   }
}

参考文档：java对象 深度克隆（不实现Cloneable接口）和浅度克隆

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