【Java】深拷贝和浅拷贝,Cloneable接口

 2022-09-16
原文地址:https://blog.csdn.net/Trong_/article/details/126449402

1. Cloneable接口的介绍

Cloneable是标记型的接口(空接口),它们内部都没有方法和属性, 实现 Cloneable来表示该对象能被克隆 ,能使用Object.clone()方法。如果没有实现 Cloneable的类对象调用clone()就会抛出CloneNotSupportedException异常。

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可以理解为Cloneable接口发挥的是标记功能,自定义类型需要用户自己标记出哪些类是可以clone的,这个标记就是去实现Cloneable接口,实现了Cloneable接口后就表明该类创建的对象可以被克隆。

而要想使一个类具备拷贝实例的功能,除了要实现Cloneable接口,还必须重写Object类的clone()方法。

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可以看到Object类的clone()方法是被protected修饰的,所以需要在重写的clone()方法中通过super关键字去调用Object类中的clone()方法

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2. 浅拷贝的介绍和实例

在拷贝一个对象时,对 对象的基本数据类型的成员变量进行拷贝,但对引用类型的成员变量只进行引用的传递,并没有创建一个新的对象, 当对引用类型的内容修改会影响被拷贝的对象 。简而言之: 浅拷贝仅仅复制所拷贝的对象,而不复制它所引用的对象。

观察下面的代码,将Money类的实例作为了Person类的字段,new一个Person类的对象person1,将这个person1对象拷贝到person2中,这里的拷贝就是浅拷贝了,只是将person1对象的money引用拷贝到了person2,person1和person2中的momey指向的是同一个对象。

    class Money {
        public double m = 666;
    }
    class Person implements Cloneable{
        int id;
        public Money money = new Money();
    
        public Person(int id) {
            this.id = id;
        }
    
        @Override
        protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
            return super.clone();
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Person{" +
                    "id=" + id +
                    ", money=" + money.m +
                    '}';
        }
    }
    public class TestDemo3 {
        public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
            Person person1 = new Person(1);
            Person person2 = (Person) person1.clone();
    
            System.out.println("通过person2修改前的结果");
            System.out.println(person1);
            System.out.println(person2);
    
            person2.money.m = 888;
            person2.id = 2;
            System.out.println("通过person2修改后的结果");
            System.out.println(person1);
            System.out.println(person2);
        }
    }

执行结果:

202209162052480455.png

浅拷贝图解:

202209162052492996.png

3. 深拷贝的介绍和实例

在拷贝一个对象时,除了对基本数据类型的成员变量进行拷贝,对引用类型的成员变量进行拷贝时,创建一个新的对象来保存引用类型的成员变量。简而言之: 深拷贝把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍。

下面的代码实现了深拷贝;实现person1对象的深拷贝,先用Person tmp引用来保存浅拷贝的结果,通过tmp引用找到money对象,再将money对象拷贝一份,然后赋值给tmp中的money,最后返回tmp即可。这样就将money引用的对象也拷贝了一份,实现了深拷贝,此时person1和person2中的momey指向的是两个不同的对象。

    class Money implements Cloneable{
        public double m = 666;
    
        @Override
        protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
            return super.clone();
        }
    
    }
    
    class Person implements Cloneable{
        public int id;
        public Money money = new Money();
    
        public Person(int id) {
            this.id = id;
        }
    
        @Override
        protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
            //return super.clone();
            Person tmp = (Person) super.clone();
            tmp.money = (Money) this.money.clone();
            return tmp;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Person{" +
                    "id=" + id +
                    ", money=" + money.m +
                    '}';
        }
    }
    public class Test2 {
        public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{
            Person person1 = new Person(1);
            Person person2 = (Person) person1.clone();
    
            System.out.println("通过person2修改前的结果");
            System.out.println(person1);
            System.out.println(person2);
    
            person2.money.m = 888;
            person2.id = 2;
            System.out.println("通过person2修改后的结果");
            System.out.println(person1);
            System.out.println(person2);
        }
    }

执行结果:

202209162052503817.png

深拷贝图解:

202209162052523388.png

4. clone方法总结

java中clone方法是一个浅拷贝,引用类型依然在传递引用。我们可以通过继续调用clone()方法,对 该对象的引用类型变量再实现一次clone()的方法来实现深拷贝。