为什么要使用对象克隆

首先需要说明的是，直接用=符号来复制，只是复制了原有对象的引用，对新对象的修改同样也会作用原对象上。

示例如下：

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class A {
    private String name;

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

    public String getName() {
        return name;
    }

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

public class CloneTest {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A("张三");
        A b = a;
        System.out.println(a.getName()); // 张三
        b.setName("李四");
        System.out.println(a.getName()); // 李四
        System.out.println(b.getName()); // 李四
    }
}

如上，通过等于符号来赋值只是将对象的引用地址复制了一份。所以想对一个对象进行处理，又想保留原有的数据进行接下来的操作，就需要克隆了，Java 语言中克隆针对的是类的实例。

实现

对象克隆的实现一共有三种方式，一种浅拷贝，两种深度克隆。

实现 Cloneable 接口并重写 Object 类中的 clone()方法（浅拷贝）

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/**
 * Person类
 */
class Person implements Cloneable {
    private String name;    // 姓名
    private int age;        // 年龄
    private Car car;        // 座驾

    public Person(String name, int age, Car car) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.car = car;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Car getCar() {
        return car;
    }

    public void setCar(Car car) {
        this.car = car;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", car=" + car + "]";
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}


/**
 * 小汽车类
 */
class Car implements Cloneable {
    private String brand;       // 品牌
    private int maxSpeed;       // 最高时速

    public Car(String brand, int maxSpeed) {
        this.brand = brand;
        this.maxSpeed = maxSpeed;
    }

    public String getBrand() {
        return brand;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public int getMaxSpeed() {
        return maxSpeed;
    }

    public void setMaxSpeed(int maxSpeed) {
        this.maxSpeed = maxSpeed;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Car [brand=" + brand + ", maxSpeed = " + maxSpeed + "]";
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

public class CloneTest {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Car c1 = new Car("bc", 100);
        Person p1 = new Person("a", 1, c1);
        Person p2 = (Person) p1.clone();
        System.out.println(p2);
        // Person [name=a, age=1, car=Car [brand=bc, maxSpeed = 100]]
        p2.setName("b");
        p2.getCar().setBrand("bm");
        System.out.println(p2);
        // Person [name=b, age=1, car=Car [brand=bm, maxSpeed = 100]]
        System.out.println(p1);
        // Person [name=a, age=1, car=Car [brand=bm, maxSpeed = 100]]
        // 浅拷贝，只拷贝引用地址
    }

}

为什么是浅克隆？当对象的属性为其他对象时，会出现一个问题：只复制了属性的引用，而没有拷贝属性的值。

clone 对象时也 clone 属性，实现深度克隆

缺点是自定义引用过多时，将增加代码复杂度。

clone 方法示例如下，其余跟浅克隆一样：

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@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    Person person = (Person) super.clone();
    person.setCar((Car) person.getCar().clone());
    return person;
}

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

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// 序列化工具
class MyUtil {

    private MyUtil() {
        throw new AssertionError();
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T extends Serializable> T clone(T obj)
            throws Exception {
        ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bout);
        oos.writeObject(obj);

        ByteArrayInputStream bin =
                new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray());
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin);
        return (T) ois.readObject();

        // 说明：调用ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream对象的close方法没有任何意义
        // 这两个基于内存的流只要垃圾回收器清理对象就能够释放资源，这一点不同于对外部资源（如文件流）的释放
    }
}

/**
 * Person类
 */
class Person implements Serializable {

    private String name;    // 姓名
    private int age;        // 年龄
    private Car car;        // 座驾

    public Person(String name, int age, Car car) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.car = car;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Car getCar() {
        return car;
    }

    public void setCar(Car car) {
        this.car = car;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", car=" + car + "]";
    }
}


/**
 * 小汽车类
 */
class Car implements Serializable {
    private String brand;       // 品牌
    private int maxSpeed;       // 最高时速

    public Car(String brand, int maxSpeed) {
        this.brand = brand;
        this.maxSpeed = maxSpeed;
    }

    public String getBrand() {
        return brand;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public int getMaxSpeed() {
        return maxSpeed;
    }

    public void setMaxSpeed(int maxSpeed) {
        this.maxSpeed = maxSpeed;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Car [brand=" + brand + ", maxSpeed = " + maxSpeed + "]";
    }
}

public class CloneTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Car c1 = new Car("bc", 100);
        Person p1 = new Person("a", 1, c1);
        Person p2 = MyUtil.clone(p1);
        System.out.println(p2);
        // Person [name=a, age=1, car=Car [brand=bc, maxSpeed = 100]]
        p2.setName("b");
        p2.getCar().setBrand("bm");
        System.out.println(p2);
        // Person [name=b, age=1, car=Car [brand=bm, maxSpeed = 100]]
        System.out.println(p1);
        // Person [name=a, age=1, car=Car [brand=bc, maxSpeed = 100]]
    }

}

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好过把问题留到运行时。

浅拷贝和深拷贝的区别

  • 浅拷贝对于对象属性来说只是复制了对象属性的引用地址，两个不同对象的同一属性依然指向同一个内存地址，所以修改其中任意的值，另一个值都会随之变化，这就是浅拷贝（例：assign ()）
  • 深拷贝是将对象及值复制过来，两个对象修改其中任意的值另一个值不会改变，这就是深拷贝（例：JSON.parse () 和 JSON.stringify ()，但是此方法无法复制函数类型）