Java 对象克隆

Posted 2022-07-21 hjlin

首先，我们需要知道的是，什么是对象克隆？对象克隆是当程序运行时，可能需要一个新对象，用来保存当前对象的状态，并且新的对象与当前对象没有任何关联，即我改变了新对象属性的值，而当前对象没有发生改变。而这新的对象，就是对当前对象的克隆，或者说拷贝。

要完成对象克隆，有以下要求：

 　1. 新的对象与当前对象值相同

     2. 新的对象与当前对象的引用地址不同

 

要实现对象克隆，有以下步骤：

　 1. 对要被对象克隆的对应类继承Cloneable接口，并重载clone方法，将访问权限改成public

     2. 将当前对象的clone方法赋值给新的对象，完成对象克隆。

public class Test  implements Cloneable
    public int a;
    public int b;
    private int c;
    private int d;
    public String aa;
    private String bb;
    public TestIn testIn = new TestIn();
    public TestIns testIns = new TestIns();
    
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException 
        // TODO Auto-generated method stub
        return super.clone();
    
    
    public Test()
    public Test(int a,int b,int c,int d)
        this.a=a;
        this.b=b;
        this.c=c;
        this.d=d;
    
    private Test(int c,int d)
        this.c=c;
        this.d=d;
    
    
    public int getA() 
        return a;
    
    public void setA(int a) 
        this.a = a;
    
    public int getB() 
        return b;
    
    public void setB(int b) 
        this.b = b;
    
    public int getC() 
        return c;
    
    public void setC(int c) 
        this.c = c;
    
    public int getD() 
        return d;
    
    public void setD(int d) 
        this.d = d;
    
    private void A()
        System.out.println("哈哈哈");
    
    public void B()
        System.out.println("fdsa");
    
    
    public String getAa() 
        return aa;
    

    public void setAa(String aa) 
        this.aa = aa;
    

    public String getBb() 
        return bb;
    

    public void setBb(String bb) 
        this.bb = bb;
    

    @Override
    public String toString() 
        return "Test [a=" + a + ", b=" + b + ", c=" + c + ", d=" + d + ", aa=" + aa + ", bb=" + bb + "]";
    
    
    class TestIn
        public String test_a;
        public int test_b;
    
    class TestIns
        public String test_a;
        public int test_b;
    

 

Test test_1 = new Test();
Test test_2 = (Test) test_1.clone();
System.out.println("\r++++++++++拷贝（克隆）+++++++++++");
System.out.println("----------赋值前----------");
System.out.println("test_1:"+test_1);
System.out.println("test_2:"+test_2);
            
test_2.setA(4);
System.out.println("----------赋值基本类型----------");
System.out.println("test_1:"+test_1);
System.out.println("test_2:"+test_2);
System.out.println("类是否引用同个地址："+(test_1 == test_2));

 以上代码的运行结果为：

++++++++++拷贝（克隆）+++++++++++
----------赋值前----------
test_1:Test [a=2, b=0, c=0, d=0, aa=null, bb=null]
test_2:Test [a=2, b=0, c=0, d=0, aa=null, bb=null]
----------赋值基本类型----------
test_1:Test [a=2, b=0, c=0, d=0, aa=null, bb=null]
test_2:Test [a=4, b=0, c=0, d=0, aa=null, bb=null]
类是否引用同个地址：false

这样，我们就实现了对象的克隆，当然，仅仅只是针对当前对象基本类型的克隆，这种对象克隆我们称之为浅克隆。

而如果要实现基本数据类型以及引用类型的克隆，就需要深克隆。

在test类中，你们也可以看到，有两个类的对象，一个是TestIn类，一个是TestIns类，并且都初始化了，然而在浅克隆的情况下，他们指向的地址是一致的

System.out.println("类的引用类TestIn是否引用同个地址："+(test_1.testIn == test_2.testIn));
System.out.println("类的引用类TestIns是否引用同个地址："+(test_1.testIns == test_2.testIns));

其运行结果：

类的引用类TestIn是否引用同个地址：true
类的引用类TestIns是否引用同个地址：true

如何实现深克隆呢，其实实现深克隆和实现浅克隆的原理差不多，步骤如下：

　　1.被克隆的对象对应类要继承Cloneable接口，并重载clone方法

       2.若被克隆的对象里，有属性为被克隆的对象，则需要重写clone方法

       3. 将当前对象的clone方法赋值给新的对象，完成对象深克隆。

以下代码我重写了Test的clone方法，并让对应类TestIns继承了Cloneable接口，重载clone方法

public class Test  implements Cloneable
    public int a;
    public int b;
    private int c;
    private int d;
    public String aa;
    private String bb;
    public TestIn testIn = new TestIn();
    public TestIns testIns = new TestIns();
    
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException 
        // TODO Auto-generated method stub
        Test test = (Test)super.clone();
        test.testIns =(TestIns) this.testIns.clone();
        return test;
    
    
    public Test()
    public Test(int a,int b,int c,int d)
        this.a=a;
        this.b=b;
        this.c=c;
        this.d=d;
    
    private Test(int c,int d)
        this.c=c;
        this.d=d;
    
    
    public int getA() 
        return a;
    
    public void setA(int a) 
        this.a = a;
    
    public int getB() 
        return b;
    
    public void setB(int b) 
        this.b = b;
    
    public int getC() 
        return c;
    
    public void setC(int c) 
        this.c = c;
    
    public int getD() 
        return d;
    
    public void setD(int d) 
        this.d = d;
    
    private void A()
        System.out.println("哈哈哈");
    
    public void B()
        System.out.println("fdsa");
    
    
    public String getAa() 
        return aa;
    

    public void setAa(String aa) 
        this.aa = aa;
    

    public String getBb() 
        return bb;
    

    public void setBb(String bb) 
        this.bb = bb;
    

    @Override
    public String toString() 
        return "Test [a=" + a + ", b=" + b + ", c=" + c + ", d=" + d + ", aa=" + aa + ", bb=" + bb + "]";
    
    
    class TestIn
        public String test_a;
        public int test_b;
    
    class TestIns implements Cloneable
        public String test_a;
        public int test_b;
        
        @Override
        protected Object clone() throws CloneNotSupportedException 
            // TODO Auto-generated method stub
            return super.clone();
        
    

System.out.println("类的引用类TestIn是否引用同个地址："+(test_1.testIn == test_2.testIn));
System.out.println("类的引用类TestIns是否引用同个地址："+(test_1.testIns == test_2.testIns));

运行效果如下：

类的引用类TestIn是否引用同个地址：true
类的引用类TestIns是否引用同个地址：false

有兴趣的可以去了解一下，为什么克隆有浅克隆和深克隆的区别：https://www.jianshu.com/p/b597f3e8269a 

总结：无论是浅克隆还是深克隆，都需要将对应类继承Cloneable接口，并重载或者重写clone方法；浅克隆，只能克隆类的基本类型，而深克隆则可以克隆基本基本类型以及引用类型。

public class TestMain
    public static void main(String[] args)
        Test test_1 = new Test();
        Test test_2 = test_1;
        System.out.println("++++++++++引用+++++++++++");
        System.out.println("----------赋值前----------");
        System.out.println("test_1:"+test_1);
        System.out.println("test_2:"+test_2);
        
        test_2.setA(2);
        System.out.println("----------赋值后----------");
        System.out.println("test_1:"+test_1);
        System.out.println("test_2:"+test_2);
        System.out.println("类是否引用同个地址："+(test_1 == test_2));
        
        try 
            test_2 = (Test) test_1.clone();
            System.out.println("\r++++++++++拷贝（克隆）+++++++++++");
            System.out.println("----------赋值前----------");
            System.out.println("test_1:"+test_1);
            System.out.println("test_2:"+test_2);
            
            test_2.setA(4);
            System.out.println("----------赋值基本类型----------");
            System.out.println("test_1:"+test_1);
            System.out.println("test_2:"+test_2);
            System.out.println("类是否引用同个地址："+(test_1 == test_2));
            System.out.println("类的引用类TestIn是否引用同个地址："+(test_1.testIn == test_2.testIn));
            System.out.println("类的引用类TestIns是否引用同个地址："+(test_1.testIns == test_2.testIns));
         catch (CloneNotSupportedException e) 
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        
    

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