对象克隆技术Object.clone()

Java中对象的创建

clone顾名思义就是复制， 在Java语言中， clone方法被对象调用，所以会复制对象。

所谓的复制对象，首先要分配一个和源对象同样大小的空间，在这个空间中创建一个新的对象。那么在java语言中，有几种方式可以创建对象呢？

　　⊙ 使用new操作符创建一个对象

　　⊙ 使用clone方法复制一个对象

那么这两种方式有什么相同和不同呢？

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，分配的内存和源对象（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。

复制对象 or 复制引用

引用的复制

　　Class ： 引用的复制

package com.xindatai.ibs.lime;

import com.xindatai.ibs.lime.Person;

public class Lime {

    public static void main(String[] args) {
        Person tom = new Person();
        Person kit = tom;
        System.out.println(tom);
        System.out.println(kit);
    }
}

当Person kit = tom;执行之后， 是创建了一个新的对象吗？ 首先看打印结果：

com.xindatai.ibs.liang.Person@2f327c02
com.xindatai.ibs.liang.Person@2f327c02

可已看出，打印的地址值是相同的，既然地址都是相同的，那么肯定是同一个对象。p和p1只是引用而已，他们都指向了一个相同的对象Person() 。 可以把这种现象叫做引用的复制。上面代码执行完成之后， 内存中的情景如下图所示：

克隆

Class ： 克隆

package com.xindatai.ibs.lime;

public class Person implements Cloneable{

    @Override
    protected Person clone() {
        Person per = null;
        try {
            per = (Person)super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        return per;
    }
}

Class ：

package com.xindatai.ibs.lime;

import com.xindatai.ibs.lime.Person;

public class Lime {

    public static void main(String[] args) {

        Person tom = new Person();
        Person kit = tom.clone();
        System.out.println(tom);
        System.out.println(kit);
    }
}

Console ：

com.xindatai.ibs.lime.Person@6bcf8de2
com.xindatai.ibs.lime.Person@76c27ba

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。

以上代码执行完成后， 内存中的情景如下图所示：

浅拷贝

由于age是基本数据类型， 那么对它的拷贝没有什么疑议，直接将一个4字节的整数值拷贝过来就行。但是name是String类型的， 它只是一个引用， 指向一个真正的String对象，那么对它的拷贝有两种方式： 直接将源对象中的name的引用值拷贝给新对象的name字段， 或者是根据原Person对象中的name指向的字符串对象创建一个新的相同的字符串对象，将这个新字符串对象的引用赋给新拷贝的Person对象的name字段。这两种拷贝方式分别叫做浅拷贝和深拷贝。深拷贝和浅拷贝的原理如下图所示：

下面通过代码进行验证。如果两个Person对象的name的地址值相同， 说明两个对象的name都指向同一个String对象， 也就是浅拷贝， 而如果两个对象的name的地址值不同， 那么就说明指向不同的String对象， 也就是在拷贝Person对象的时候， 同时拷贝了name引用的String对象， 也就是深拷贝。验证代码如下：

Class :Child

package com.xindatai.ibs.lime;

public class Child{

}

Class : Person

package com.xindatai.ibs.lime;

public class Person implements Cloneable{

    public String name;
    public int age;
    public Child child;
    public Person() {
        super();
    }
    public Person(String name, int age,Child child) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.child = child;
    }
    @Override
    protected Person clone() {
        Person per = null;
        try {
            per = (Person)super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        return per;
    }
    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;
    }

}

Class ：

package com.xindatai.ibs.lime;

public class Lime {

    public static void main(String[] args) {

        Person tom = new Person("lime",23,new Child());
        Person kit = tom.clone();
        kit.name = "oracle";
        System.out.println("tom.name : " + tom.name.hashCode() + "\n" + "tom.age : " + tom.age + "\n" + "tom.child : " + tom.child.hashCode());
        System.out.println("kit.name : " + kit.name.hashCode() + "\n" + "kit.age : " + kit.age + "\n" + "kit.child : " + kit.child.hashCode());
    }
}

Console ：

tom.name : 3321813
tom.age : 23
tom.child : 1298693581
kit.name : -1008861826
kit.age : 23
kit.child : 1298693581

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。

深拷贝

覆盖Object中的clone方法， 实现深拷贝

现在为了要在clone对象时进行深拷贝， 那么就要Clonable接口，覆盖并实现clone方法，除了调用父类中的clone方法得到新的对象， 还要将该类中的引用变量也clone出来。如果只是用Object中默认的clone方法，是浅拷贝的，再次以下面的代码验证：

Class : Child

package com.xindatai.ibs.lime;

public class Child implements Cloneable {

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

Class : Person

package com.xindatai.ibs.lime;

public class Person implements Cloneable{

    public String name;
    public int age;
    public Child child;
    public Person() {
        super();
    }
    public Person(String name, int age,Child child) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.child = child;
    }
    @Override
    protected Person clone() {
        Person per = null;
        try {
            per = (Person)super.clone();
            per.child = (Child) child.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        return per;
    }
    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;
    }

}

Class :

package com.xindatai.ibs.lime;

public class Lime {

    public static void main(String[] args) {

        Person tom = new Person("lime",23,new Child());
        Person kit = tom.clone();
        kit.name = "oracle";
        System.out.println("tom.name : " + tom.name.hashCode() + "\n" + "tom.age : " + tom.age + "\n" + "tom.child : " + tom.child.hashCode());
        System.out.println("kit.name : " + kit.name.hashCode() + "\n" + "kit.age : " + kit.age + "\n" + "kit.child : " + kit.child.hashCode());
    }
}

Console :

tom.name : 3321813
tom.age : 23
tom.child : 119227759
kit.name : -1008861826
kit.age : 23
kit.child : 258702862

至于彻底深拷贝，几乎是不可能实现的

啦啦啦