JAVA Clone复制对象

谈到了对象的克隆，就不得不说为什么要对对象进行克隆。Java中所有的对象都是保存在堆中，而堆是供全局共享的。也就是说，如果同一个Java程序的不同方法，只要能拿到某个对象的引用，引用者就可以随意的修改对象的内部数据（前提是这个对象的内部数据通过get/set方法曝露出来）。有的时候，我们编写的代码想让调用者只获得该对象的一个拷贝（也就是一个内容完全相同的对象，但是在内存中存在两个这样的对象），有什么办法可以做到呢？当然是克隆咯。

import java.io.Serializable;

public class Apple implements Cloneable,Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    
    private String locality;

    public String getLocality() {
        return locality;
    }

    public void setLocality(String locality) {
        this.locality = locality;
    }

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

上面的代码，简单的构建了一个Apple对象，并实现了Cloneable及Serializable接口，并重写clone()方法。

接着再构建一个Fruit对象，里面有一个Apple属性。

import java.io.Serializable;
 
public class Fruit implements Cloneable,Serializable{
    private static final long serialVersionUID = 1L;
 
    private String fruitName;
     
    private Apple apple;
     
    public Apple getApple() {
        return apple;
    }
 
    public void setApple(Apple apple) {
        this.apple = apple;
    }
 
    public String getFruitName() {
        return fruitName;
    }
 
    public void setFruitName(String fruitName) {
        this.fruitName = fruitName;
    }
 
    @Override
    protected Fruit clone() throws CloneNotSupportedException {
         
        return (Fruit)super.clone();
    }
}

接着复制一下对象：

Fruit fruit = new Fruit();
fruit.setFruitName("Apple");fruit.setApple(apple);
         
Fruit fruit2 = fruit.clone();
         
System.out.println("Fruit = "+(fruit==fruit2));
System.out.println("Fruit's apple="+(fruit.getApple()==fruit2.getApple()));<br><br>

Apple apple = new Apple();
apple.setLocality("China");

结果如下：

Fruit = false
Fruit's apple=true

很明显，这里的复制是浅复制（shallow clone）。fruit2内的apple属性与fruit内的apple属性是同一个对象，只复制了引用的地址。

而深克隆，就是非浅克隆。克隆除自身以外所有的对象，包括自身所包含的所有对象实例。至于深克隆的层次，由具体的需求决定，也有“N层克隆”一说。

但是，所有的基本（primitive）类型数据，无论是浅克隆还是深克隆，都会进行原值克隆。毕竟他们都不是对象，不是存储在堆中。注意：基本数据类型并不包括他们对应的包装类。

如果我们想让对象进行深度克隆，我们可以这样修改Fruit类的clone（）方法。

@Override
protected Fruit clone() throws CloneNotSupportedException {
        Fruit fruit = (Fruit)super.clone();
        fruit.apple = (Apple)fruit.getApple().clone();
        return fruit;
         
}

这样就可以实现了，如果类层次较深，这样写就很麻烦。

接下来要重点介绍一下使用java.lang.Serializable来实现对象的深度克隆。

首先，我们编写一个工具类并提供cloneTo()方法。

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
 
public class BeanDeepCloneUtil {
 
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> T cloneTo(T src) {
        ByteArrayOutputStream memoryBuffer = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream outputStream = null;
        ObjectInputStream inputStream = null;
 
        T destination = null;
        try {
            outputStream = new ObjectOutputStream(memoryBuffer);
            outputStream.writeObject(src);
            outputStream.flush();
            inputStream = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(
                    memoryBuffer.toByteArray()));
 
            destination = (T) inputStream.readObject();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } finally {
 
            try {
                if (outputStream != null) {
                    outputStream.close();
                    outputStream=null;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
             
            try {
                if (inputStream != null) {
                    inputStream.close();
                    inputStream=null;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
 
        return destination;
    }
 
}

　接下来我们测试一下是否能通过这个工具来实现深度克隆。

Apple apple = new Apple();
apple.setLocality("China");
 
Fruit fruit = new Fruit();
fruit.setFruitName("Apple");
fruit.setApple(apple);
 
 
Fruit fruit3 = BeanDeepCloneUtil.cloneTo(fruit);
System.out.println("Fruit = "+(fruit==fruit3));
System.out.println("Fruit's apple="+(fruit.getApple()==fruit3.getApple()));