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java 浅克隆与深克隆

 
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Java的对象都是引用,当将一个对象赋值给另外一个对象的时候, 也就是说指针(当然,java没有指针的概念)同指向同一块内存地址。


这个时如果对一个对象进行修改,也必然会修改另外一个对象的值,这明显不是我们想要的.

解决这个问题,可以引入克隆技术,我们可以克隆一个对象出来,使得对克隆出来的对象修改不会改变原始对象的值。

克隆分为:浅克隆和深克隆。

浅克隆是指:浅克隆只是克隆当前的对象,不克隆该对象所应用的对象

深克隆是指:深克隆不但克隆当前的对象,而且还克隆该对象所引用的对象


Object 类本身不实现接口 Cloneable,所以在类为 Object 的对象上调用 clone 方法将会导致在运行时抛出异常。

Object 类的 clone 方法执行特定的克隆操作。首先,如果此对象的类不能实现接口 Cloneable,则会抛出
CloneNotSupportedException。 注意:所有的数组都被视为实现接口 Cloneable。
否则,此方法会创建此对象的类的一个新实例,并像通过分配那样, 严格使用此对象相应字段的内容初始化该对象的所有字段; 这些字段的内容没有被自我克隆。

所以,此方法执行的是该对象的“浅表复制”,而不“深层复制”操作。

我们知道,Java是纯面向对象的程序设计语言。
Java里,所有的类的顶级父类都是java.lang.Object类,
也就是说,如果一个类没有显示 申明继承关系,它的父类默认就是java.lang.Object。

有一个很简单的方法可以证明这一点,我们写一个Test类,如下:
public class Test {
public void someMethod() {
super.clone();
}
}
里面调用了super.clone(),编译时并不报错。其实clone()方法为java.lang.Object类提供的一个 protected型方法。


对象克隆


本文通过介绍java.lang.Object#clone()方法来说明Java语言的对象克隆特性。
java.lang.Object#clone()方法由java.lang.Object加以实现,主要对对象本身加以克隆。

首先我们看看下面的例子:


编译执行TestClone,打印出:


C:\clone>javac *.java
C:\clone>java TestClone
Clone Not Supported
C:\clone>


说明MyClone#clone()方法调用super.clone()时抛出了CloneNotSupportedException异常,不 支持克隆。


为什么父类java.lang.Object里提供了clone()方法,却不能调用呢?


原来,Java语言虽然提供了这个方法,但考虑到安全问题,

一方面将clone()访问级别设置为protected型,以限制外部类访问;
另一方面,强制需要提供clone功能的子类实现java.lang.Cloneable接口,
在运行期,JVM会检查调用clone()方法的 类,如果该类未实现java.lang.Cloneable接口,则抛出CloneNotSupportedException异常。

java.lang.Cloneable接口是一个空的接口,没有申明任何属性与方法。该接口只是告诉JVM,该接口的实现类需要开放“克隆”功 能。

我们再将MyClone类稍作改变,让其实现Cloneable接口:
class MyClone implements Cloneable {
...//其余不做改变
}

编译执行TestClone,打印出:
C:\clone>javac *.java
C:\clone>java TestClone
clone1
myClone2 equals myClone1 : false
C:\clone>

根据结果,我们可以发现:
1,myClone1.clone()克隆了跟myClone1具有相同属性值的对象
2,但克隆出的对象myClone2跟myClone1不是同一个对象(具有不同的内存空间)

小结:

如果要让一个类A提供克隆功能,该类必须实现java.lang.Cloneable接口,并重载 java.lang.Object#clone()方法。

对象的深层次克隆
上例说明了怎么样克隆一个具有简单属性(String,int,boolean等)的对象。
但如果一个对象的属性类型是List,Map,或者用户自定义的其他类时,克隆行为是通过怎样的方式进行的?
很多时候,我们希望即使修改了克隆后的对象的属性值,也不会影响到原对象,这种克隆我们称之为对象的深层次克隆。


怎么样实现对象的深层次克隆呢?




验证对象的克隆方式
为了验证对象的克隆方式,我们对上面的例子加以改进,如下


运行结果:

myClone2.name=clone1 myClone2.boolValue=true myClone2.intValue=100
myClone2.listValue.size():3
myClone2.element.equals(myClone1.element):true
myClone2.element.name:element1
myClone1.listValue.size():4
myClone1.element.name:Element2


我们发现,对于对象里的List,Element等复合属性,super.clone()只是简单地赋值,没有采取克隆手段。


也就是说,修改被克 隆后的对象值,会影响到原对象。


怎么进行深层次的克隆呢?
答案是,我们只能手动在重载的clone()方法里,对属性也分别采用克隆操作。当然条件是,属性类也得支持克隆操作


深层次的克隆操作往往存在效率问题,尤其是需要让List,Map等集合类也支持深层次的克隆操作时。


总结:
本文结合范例,比较深入地介绍了Java语言的克隆属性,以及克隆的实现方法等。
同时分析了深层次克隆的概念,实现,以及存在的问题等。 但是有没有更好的方法呢?当然,是有的,串行化来实现。


如果实现深克隆?

一个方法自然是重写clone方法,添加如order.items=(LineItems)items.clone()的语句,也就是人为地添加对引用对象的复制。这个方法的缺点是如果引用对象有很多,或者说引用套引用很多重,那么太麻烦了。业界常用的方法是使用串行化然后反串行化的方法来实现深克隆。由于串行化后,对象写到流中,所有引用的对象都包含进来了,所以反串行化后,对等于生成了一个完全克隆的对象。绝!

可借鉴:http://blog.csdn.net/accp_fangjian/article/details/2423252

这个方法的要求是对象(包括被引用对象)必须事先了Serializable接口,否则就要用transient关键字将其排除在复制过程中。

再举一个例子:





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