在Java中为什么不建议使用Object的clone()来拷贝对象

痛定思痛。 2024-03-03 03:41 71阅读 0赞

## 为什么不建议使用Object的clone()来拷贝对象 ##

### 前言 ###

最近阅读了《阿里巴巴Java开发手册》一书，书中提到了不推荐使用Object对象的clone()方法来对对象进行拷贝，因为Object的clone()方法默认是浅拷贝，原文如下：

> 【推荐】慎用Object的clone方法来拷贝对象。  
> 说明：对象的clone方法默认是浅拷贝，若想实现深拷贝需要重写clone方法实现属性对象的拷贝。

### 浅拷贝与深拷贝 ###

在Java中数据分为基本数据类型和引用数据类型，基本数据类型存储在栈中，而引用数据类型则是在栈中存储指向对象的引用地址，数据实际上存储在堆内存中。  
![在这里插入图片描述][c1761842660240fa9a71ce712b0e9d7e.png]  
浅拷贝只复制指向某个对象的地址，而不复制对象本身，新旧对象还是共享同一块内存。但深拷贝会另外创造一个一模一样的对象，新对象跟原对象不共享内存，修改新对象不会改到原对象。

### clone()方法 ###

java中的clone()方法在Object类中定义，如下图：  
![在这里插入图片描述][04918a22883642bbb760368464284039.png]  
我们可以看到clone()方法使用protected访问修饰符修饰，所以我们可以在Object子类中重写这个方法并使用。

### 探究 ###

> 以下实体类使用lombok生成构造器与get、set方法

首先我们创建一个员工类，重写并调用父类Object的clone()

/**
     * @package: com.vinci.testClone
     * @className: Employee
     * @author: Vinci
     * @description: 员工对象
     * @date: 2023/9/22 17:00
     */
    @Data
    @NoArgsConstructor
    @AllArgsConstructor(access = AccessLevel.PUBLIC)
    //注意，若使用clone(),要先实现Cloneable接口
    public class Employee implements Cloneable{
        
    
        private int id;
    
        private String name;
    
        private int age;
    
        private double salary;
    
        private Company company;
    
        @Override
        protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        
            return super.clone();
        }
    
    }

不过需要注意，若使用clone(),要先实现Cloneable接口，否则会抛出CloneNotSupportedException异常  
![在这里插入图片描述][7810346694e8491ba7b4a4480dc6568c.png]  
创建公司类，作为员工类的引用属性

/**
     * @package: com.vinci.testClone
     * @className: Company
     * @author: Vinci
     * @description:
     * @date: 2023/9/22 17:02
     */
    @Data
    @NoArgsConstructor
    @AllArgsConstructor(access = AccessLevel.PUBLIC)
    public class Company {
        
    
        private int id;
    
        private String name;
    
        private String address;
    
    }

接着我们编写代码测试 clone（），创建一个员工对象，员工对象中包含公司对象

//使用有参构造器初始化对象
    Employee employee = new Employee(
            1,"Vinci",23,10000D,
            new Company(
                    1,
                    "VinciOs",
                    "波西米亚"
            )
    );
    // 输出结果 Employee(id=1, name=Vinci, age=23, salary=10000.0, company=Company(id=1, name=VinciOs, address=波西米亚))
    System.out.println(employee);

使用 clone() 方法 拷贝对象

Employee newEmployee = (Employee) employee.clone();
    //输出结果 Employee(id=1, name=Vinci, age=23, salary=10000.0, company=Company(id=1, name=VinciOs, address=波西米亚))
    System.out.println(newEmployee);

我们可以看到两个对象的输出结果是一致的，那我们比较两个对象的地址呢？

//比较两个对象的地址
     System.out.println(employee == newEmployee); // false
     //比较两个对象中引用数据类型的地址
     System.out.println(employee.getCompany() == newEmployee.getCompany());//ture

通过比较我们可以发现，两个对象的引用地址不相同，但是对象里包含的引用类型的地址却是相同的。

//如果我们要修改第二个员工的公司呢？
    newEmployee.getCompany().setAddress("捷克");
    
    //输出结果 Employee(id=1, name=Vinci, age=23, salary=10000.0, company=Company(id=1, name=VinciOs, address=捷克))
    System.out.println(employee);
    //输出结果 Employee(id=1, name=Vinci, age=23, salary=10000.0, company=Company(id=1, name=VinciOs, address=捷克))
    System.out.println(newEmployee);

结果我们发现 由于这两个对象中的company属性引用的是同一个地址，因此不管修改哪一个另一个都会跟着改变，很容易出现事故  
很多时候我们去拷贝对象是希望进行深度拷贝的，因此不建议使用clone()进行拷贝。

### 实现深度拷贝的两种方式 ###

#### 1、重写clone()方法 ####

修改代码如下：

@Data
    @NoArgsConstructor
    @AllArgsConstructor(access = AccessLevel.PUBLIC)
    //注意，若使用clone(),要先实现Cloneable接口
    public class Employee implements Cloneable{
        
    
        private int id;
    
        private String name;
    
        private int age;
    
        private double salary;
    
        private Company company;
    
        @Override
        protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        
    //        return super.clone();
            Employee employee = (Employee) super.clone();
            employee.company = (Company) this.company.clone();
            return employee;
        }
    
    }

@Data
    @NoArgsConstructor
    @AllArgsConstructor(access = AccessLevel.PUBLIC)
    public class Company implements Cloneable{
        
    
        private int id;
    
        private String name;
    
        private String address;
    
        @Override
        protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        
            return super.clone();
        }
    
    
    }

随后我们再运行同样的代码，发现：  
![在这里插入图片描述][fac857feb93b4403b8fbf5c5d65f27f1.png]

#### 2、使用序列化实现深度拷贝 ####

需要导入依赖,并将两个类实现Serializable接口

<dependency>
        <groupId>org.apache.commons</groupId>
        <artifactId>commons-lang3</artifactId>
        <version>3.12.0</version>
    </dependency>

![在这里插入图片描述][f633470f71c2444cb06afa747f022e9f.png]

public void serializedCopy(){
        
          //创建对象
          Employee employee = new Employee(
                  1,"Vinci",23,10000D,
                  new Company(
                          1,
                          "VinciOs",
                          "波西米亚"
                  )
          );
          //序列化对象
          byte[] serialize = SerializationUtils.serialize(employee);
          //反序列化对象
          Employee newEmployee = SerializationUtils.deserialize(serialize);
          System.out.println(newEmployee == employee); // false
    }

![在这里插入图片描述][0447a7e094b84abfa5213ddcee5eea62.png]  
测试后我们发现，使用序列化实现的拷贝，完全是全新的对象，是深度拷贝的。

[c1761842660240fa9a71ce712b0e9d7e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/03/4dfb55fa0b69444b8c946bcefadf67e7.png
[04918a22883642bbb760368464284039.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/03/a09ecf56812c4ead8f919bc646048e80.png
[7810346694e8491ba7b4a4480dc6568c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/03/0ba9947eb11f40ff9944851719b7ee4f.png
[fac857feb93b4403b8fbf5c5d65f27f1.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/03/57fdb68bb99d4c6986ff1348770896f2.png
[f633470f71c2444cb06afa747f022e9f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/03/fdfc2ff4c20a4778a93b580a954a71b3.png
[0447a7e094b84abfa5213ddcee5eea62.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/03/d623f795dee4402f8c6661e7dce7d3be.png