JAVA深复制(深克隆)与浅复制(浅克隆)
引用自 http://blog.csdn.net/rj042/article/details/21418413 作者 rj042
1．浅复制与深复制概念
⑴浅复制（浅克隆或者影子克隆）
被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而所有的对其他对象的引用仍然指向原来的对象。换言之，浅复制仅仅复制所考虑的对象，而不
复制它所引用的对象。
⑵深复制（深克隆）
被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，除去那些引用其他对象的变量。那些引用其他对象的变量将指向被复制过的新对象，而不再是原
有的那些被引用的对象。换言之，深复制把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍。
2．Java的clone()方法
⑴clone方法将对象复制了一份并返回给调用者。一般而言，clone（）方法满足：
①对任何的对象x，都有x.clone() !=x//克隆对象与原对象不是同一个对象
②对任何的对象x，都有x.clone().getClass()= =x.getClass()//克隆对象与原对象的类型一样
③如果对象x的equals()方法定义恰当，那么x.clone().equals(x)应该成立。
⑵Java中对象的克隆
①为了获取对象的一份拷贝，我们可以利用Object类的clone()方法。
②在派生类中覆盖基类的clone()方法，并声明为public。
③在派生类的clone()方法中，调用super.clone()。
④在派生类中实现Cloneable接口。
请看如下代码：
class Student implements Cloneable { String name; int age; Student(String name,int age) { this.name=name; this.age=age; } public Object clone() { Object o=null; try { o=(Student)super.clone();//Object 中的clone()识别出你要复制的是哪一个对象。 } catch(CloneNotSupportedException e) { System.out.println(e.toString()); } return o; } } public static void main(String[] args) { Student s1=new Student("zhangsan",18); Student s2=(Student)s1.clone(); s2.name="lisi"; s2.age=20; System.out.println("name="+s1.name+","+"age="+s1.age);//修改学生2后，不影响学生1的值。 }
说明：
①为什么我们在派生类中覆盖Object的clone()方法时，一定要调用super.clone()呢？在运行时刻，Object中的clone()识别出你要复制的是哪一个对象，然后为此对象分配空间，并进行对象的复制，将原始对象的内容一一复制到新对象的存储空间中。
②继承自java.lang.Object类的clone()方法是浅复制。以下代码可以证明之。
class Professor { String name; int age; Professor(String name,int age) { this.name=name; this.age=age; } } class Student implements Cloneable { String name;// 常量对象。 int age; Professor p;// 学生1和学生2的引用值都是一样的。 Student(String name,int age,Professor p) { this.name=name; this.age=age; this.p=p; } public Object clone() { Student o=null; try { o=(Student)super.clone(); } catch(CloneNotSupportedException e) { System.out.println(e.toString()); } // o.p=(Professor)p.clone(); return o; } } public static void main(String[] args) { Professor p=new Professor("wangwu",50); Student s1=new Student("zhangsan",18,p); Student s2=(Student)s1.clone(); s2.p.name="lisi"; s2.p.age=30; System.out.println("name="+s1.p.name+","+"age="+s1.p.age);//学生1的教授成为lisi,age为30。 }
那应该如何实现深层次的克隆，即修改s2的教授不会影响s1的教授？代码改进如下。
需要两个改变：
一是让Professor 类也实现和Student 类一样的clone功能（实现Cloneable接 口，重载clone()方法）。
二是在Student 的clone()方法中加入一句o.p=(Professor)p.clone();
改进使学生1的Professor不改变（深层次的克隆）
class Professor implements Cloneable { String name; int age; Professor(String name,int age) { this.name=name; this.age=age; } public Object clone() { Object o=null; try { o=super.clone(); } catch(CloneNotSupportedException e) { System.out.println(e.toString()); } return o; } } class Student implements Cloneable { String name; int age; Professor p; Student(String name,int age,Professor p) { this.name=name; this.age=age; this.p=p; } public Object clone() { Student o=null; try { o=(Student)super.clone(); } catch(CloneNotSupportedException e) { System.out.println(e.toString()); } o.p=(Professor)p.clone(); return o; } } public static void main(String[] args) { Professor p=new Professor("wangwu",50); Student s1=new Student("zhangsan",18,p); Student s2=(Student)s1.clone(); s2.p.name="lisi"; s2.p.age=30; System.out.println("name="+s1.p.name+","+"age="+s1.p.age);//学生1的教授不 改变。 }
3. 要知道不是所有的类都能实现深度clone的。例如，如果把上面的Student类中的Professor类型变量改成StringBuffer类型，看一下 JDK API中关于StringBuffer的说明，StringBuffer没有重载clone()方法，更为严重的是StringBuffer还是一个 final类，这也是说我们也不能用继承的办法间接实现StringBuffer的clone。如果一个类中包含有StringBuffer类型对象或和 StringBuffer相似类的对象，我们有两种选择：要么只能实现影子clone，要么就在类的clone()方法中加一句（假设是 SringBuffer对象，而且变量名仍是p）： o.p= new StringBuffer(p.toString()); //原来的是：o.p = (Professor)p.clone();
还要知道的是除了基本数据类型能自动实现深度clone以外，String对象，Integer，Double等是一个例外，它clone后的表现好象也实现了深度clone，虽然这只是一个假象，但却大大方便了我们的编程。
Clone中String和StringBuffer的区别
应该说明的是，这里不是着重说明String和StringBuffer的区别，但从这个例子里也能看出String类的一些与众不同的地方。
下面的例子中包括两个类，CloneC类包含一个String类型变量和一个StringBuffer类型变量，并且实现了clone()方法。在 StrClone类中声明了CloneC类型变量c1，然后调用c1的clone()方法生成c1的拷贝c2，在对c2中的String和 StringBuffer类型变量用相应的方法改动之后打印结果：
package clone; class CloneC implements Cloneable{ public String str; public StringBuffer strBuff; public Object clone(){ CloneC o = null; try{ o = (CloneC)super.clone(); }catch(CloneNotSupportedException e){ e.printStackTrace(); } return o; } } public class StrClone { public static void main(String[] a){ CloneC c1 = new CloneC(); c1.str = new String("initializeStr"); c1.strBuff = new StringBuffer("initializeStrBuff"); System.out.println("before clone,c1.str = "+ c1.str); System.out.println("before clone,c1.strBuff = "+ c1.strBuff); CloneC c2 = (CloneC)c1.clone(); c2.str = c2.str.substring(0,5); c2.strBuff = c2.strBuff.append(" change strBuff clone"); System.out.println("================================="); System.out.println("after clone,c1.str = "+ c1.str); System.out.println("after clone,c1.strBuff = "+ c1.strBuff); System.out.println("================================="); System.out.println("after clone,c2.str = "+ c2.str); System.out.println("after clone,c2.strBuff = "+ c2.strBuff); } } /* RUN RESULT before clone,c1.str = initializeStr before clone,c1.strBuff = initializeStrBuff ================================= after clone,c1.str = initializeStr after clone,c1.strBuff = initializeStrBuff change strBuff clone ================================= after clone,c2.str = initi after clone,c2.strBuff = initializeStrBuff change strBuff clone * */
打印的结果可以看出，String类型的变量好象已经实现了深度clone，因为对c2.str的改动并没有影响到c1.str！难道Java把 Sring类看成了基本数据类型？其实不然，这里有一个小小的把戏，秘密就在于c2.str = c2.str.substring(0,5)这一语句！实质上，在clone的时候c1.str与c2.str仍然是引用，而且都指向了同一个 String对象。但在执行c2.str = c2.str.substring(0,5)的时候，它作用相当于生成了一个新的String类型，然后又赋回给c2.str。这是因为String被 Sun公司的工程师写成了一个不可更改的类（immutable class），在所有String类中的函数都不能更改自身的值。下面给出很简单的一个例子：
package clone; public class StrTest { public static void main(String[] args) { String str1 = "This is a test for immutable"; String str2 = str1.substring(0,8); System.out.println("print str1 : " + str1); System.out.println("print str2 : " + str2); } } /* RUN RESULT print str1 : This is a test for immutable print str2 : This is */
例子中，虽然str1调用了substring()方法，但str1的值并没有改变。类似的，String类中的其它方法也是如此。当然如果我们把最上面的例子中的这两条语句
c2.str = c2.str.substring(0,5);
c2.strBuff = c2.strBuff.append(" change strBuff clone");
改成下面这样：
c2.str.substring(0,5);
c2.strBuff.append(" change strBuff clone");
去掉了重新赋值的过程，c2.str也就不能有变化了，我们的把戏也就露馅了。但在编程过程中只调用
c2.str.substring(0,5); 语句是没有任何意义的。
应该知道的是在Java中所有的基本数据类型都有一个相对应的类，象Integer类对应int类型，Double类对应double类型等等，这些类也 与String类相同，都是不可以改变的类。也就是说，这些的类中的所有方法都是不能改变其自身的值的。这也让我们在编clone类的时候有了一个更多的 选择。同时我们也可以把自己的类编成不可更改的类。
4．利用串行化来做深复制
把对象写到流里的过程是串行化（Serilization）过程，但是在Java程序师圈子里又非常形象地称为“冷冻”或者“腌咸菜（picking）”过程；而把对象从流中读出来的并行化（Deserialization）过程则叫做 “解冻”或者“回鲜(depicking)”过程。
应当指出的是，写在流里的是对象的一个拷贝，而原对象仍然存在于JVM里面，因此“腌成咸菜”的只是对象的一个拷贝，Java咸菜还可以回鲜。
在Java语言里深复制一个对象，常常可以先使对象实现Serializable接口，然后把对象（实际上只是对象的一个拷贝）写到一个流里（腌成咸菜），再从流里读出来（把咸菜回鲜），便可以重建对象。
如下为深复制源代码。
public Object deepClone() { //将对象写到流里 ByteArrayOutoutStream bo=new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oo=new ObjectOutputStream(bo); oo.writeObject(this); //从流里读出来 ByteArrayInputStream bi=new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray()); ObjectInputStream oi=new ObjectInputStream(bi); return(oi.readObject()); }
这样做的前提是对象以及对象内部所有引用到的对象都是可串行化的，否则，就需要仔细考察那些不可串行化的对象可否设成transient，从而将之排除在复制过程之外。上例代码改进如下。
class Teacher implements Serializable{ String name; int age; Teacher(String name,int age){ this.name=name; this.age=age; } } class Student implements Serializable{ String name;//常量对象 int age; Teacher t;//学生1和学生2的引用值都是一样的。 Student(String name,int age,Teacher t){ this.name=name; this.age=age; this.p=p; } public Object deepClone() throws IOException, OptionalDataException,ClassNotFoundException{//将对象写到流里 ByteArrayOutoutStream bo=new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oo=new ObjectOutputStream(bo); oo.writeObject(this);//从流里读出来 ByteArrayInputStream bi=new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray()); ObjectInputStream oi=new ObjectInputStream(bi); return(oi.readObject()); } } public static void main(String[] args){ Teacher t=new Teacher("tangliang",30); Student s1=new Student("zhangsan",18,t); Student s2=(Student)s1.deepClone(); s2.t.name="tony"; s2.t.age=40; System.out.println("name="+s1.t.name+","+"age="+s1.t.age);//学生1的老师不改变 }
