java中的Clone（深拷贝，浅拷贝）

摘要: java中的Clone（深拷贝，浅拷贝）

随着现代科技的发展，人类已经能够克隆（clone）牛，羊等动物。Java是面向对象，也能够实现对象的克隆(clone),在之前的学习中见到引用的赋值操作，如下例所示：

首先定义一个Student类

public class Student implements Cloneable{

private String studentName;

private int age;

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

public String getStudentName() {

return studentName;

}

public void setStudentName(String studentName) {

this.studentName = studentName;

}

}

入口函数：

public static void main(String args[]){

Student student0 = new Student();

student0.setStudentName("xiaoming");

Student student1 = student0;

System.out.println("student0.getStudentName:"+student0.getStudentName());

System.out.println("student1.getStudentName:"+student1.getStudentName());

运行结果：打印输出：

student0.getStudentName:xiaoming

student1.getStudentName:xiaoming

在入口函数中student0 被付给了student1两引用指向了内存中的同一块空间，所以通过student0对对象的操作与通过student1对对象的操作完全一致。

有时候需要创造一个student0的副本，内容与student0完全一致，但是以后可以根据需要对student1内容修改，而不会影响到student0,这时候我们就需要用到clone.

虽然Clone方法在Object中存在的，但是如果想要调用clone必须实现Cloneable接口，否则会抛出java.lang.CloneNotSupportedException。

看一下实例

public class Student implements Cloneable{

private String studentName;

private int age;

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

public String getStudentName() {

return studentName;

}

public void setStudentName(String studentName) {

this.studentName = studentName;

}

protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {

Student student = (Student) super.clone();

return student;

}

}

入口函数：

public static void main(String args[]){

Student student = new Student();

student.setAge(10);

student.setStudentName("xiaobai");

try {

Student s1 = (Student) student.clone();

System.out.println("student.studentName:"+student.getStudentName());

System.out.println("student.age:"+student.getAge());

System.out.println("s1.studentName:"+s1.getStudentName());

System.out.println("s1.age:"+s1.getAge());

} catch (CloneNotSupportedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

打印运行输出结果：

student.studentName:xiaobai

student.age:10

s1.studentName:xiaobai

s1.age:10

我们可以看出，student 和s1的内容完全一致，而且我们可以修改s1的值，而不会影响student的值。

修改入口函数：

public static void main(String args[]){

Student student = new Student();

student.setAge(10);

student.setStudentName("xiaobai");

try {

Student s1 = (Student) student.clone();

s1.setStudentName("xiaohei");

System.out.println("student.studentName:"+student.getStudentName());

System.out.println("student.age:"+student.getAge());

System.out.println("s1.studentName:"+s1.getStudentName());

System.out.println("s1.age:"+s1.getAge());

} catch (CloneNotSupportedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

运行结果：

student.studentName:xiaobai

student.age:10

s1.studentName:xiaohei

s1.age:10

我们发现s1的studentName值得到了修改，但是student的studentName值没有受到影响，这就是clone的作用。使用起来很简单，只需要在需要clone的对象上实现（implements）Cloneable接口，然后再在类中加上clone方法，在方法中只需要调用super.clone()即可，如上例中的部分代码：Student student = (Student) super.clone()，需要注意clone方法在当前类没有实现Cloneable的情况下可能抛出CloneNotSupportedException，所以我们需要对该异常进行处理。以上的Student类中只有基本属性，这种拷贝被称为浅拷贝。

深拷贝

如果对象中有其他对象的引用，使用浅拷贝无法完成对象的整个克隆，因为如果使用浅拷贝，只是对象的引用得到的拷贝，而两个引用是指向了同一个对象，对其中一个修改还是会影响到另外一个对象。这时后我们需要引入深拷贝，深拷贝实现起来也比较简单，只需要对对象中的对象再次进行clone操作。看以下实例

Glasses类代码如下：

public class Glasses implements Cloneable {

private String color;

public String getColor() {

return color;

}

public void setColor(String color) {

this.color = color;

}

protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {

return super.clone();

}

}

在Student类中包含Glasses，代码如下：

public class Student implements Cloneable{

private String studentName;

private Glasses glasses;

private int age;

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

public String getStudentName() {

return studentName;

}

public void setStudentName(String studentName) {

this.studentName = studentName;

}

public Glasses getGlasses() {

return glasses;

}

public void setGlasses(Glasses glasses) {

this.glasses = glasses;

}

protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {

Student student = (Student) super.clone();

student.glasses= (Glasses) glasses.clone();

return student;

}

}

如果想对Glasses进行拷贝，而不是仅仅克隆Glasses的引用，在clone方法中增加了student.glasses= (Glasses) glasses.clone();

入口函数：

public static void main(String args[]){

Student student = new Student();

student.setAge(10);

student.setStudentName("xiaobai");

Glasses glasses = new Glasses();

glasses.setColor("red");

student.setGlasses(glasses);

try {

Student s1 = (Student) student.clone();

s1.setStudentName("xiaohei");

System.out.println("s1.color:"+s1.getGlasses().getColor());

} catch (CloneNotSupportedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

运行输出：

s1.color:red

通过以上实例，可以看出student中Glasses的color值被完全克隆给了s1，所以s1的Glasses的color也是red。