为什么要使用克隆？如何实现对象克隆？深拷贝和浅拷贝区别是什么？

桃扇骨 2024-03-16 07:24 51阅读 0赞

**目录**

一、为什么要使用克隆

二、如何实现对象克隆

三、深拷贝和浅拷贝区别是什么

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## 一、为什么要使用克隆 ##

Java中的克隆是指创建一个与原始对象完全相同的新对象，包括它的属性和值。在Java中，我们可以通过实现Cloneable接口并覆盖Object类中的clone()方法来实现克隆。

使用克隆的主要原因如下：

1.  避免对原始对象的修改。如果需要创建一个新对象，但不想改变原始对象的状态，那么克隆就非常有用了。通过克隆可以创建一个新对象，该对象的属性和原始对象相同，但是对新对象所做的更改不会影响原始对象的状态。
2.  提高性能。在某些情况下，克隆可以比手动创建一个新对象更快。这是因为，当克隆一个对象时，只需要复制现有的数据结构，而不需要重新计算或分配内存。
3.  隐藏实现细节。克隆可以使代码更易于维护，并且可以隐藏一些实现细节。例如，某个对象可能需要使用复杂的初始化过程才能被创建，但是通过克隆，我们可以避免让客户端了解这些实现细节。

需要注意的是，克隆不适用于所有情况。对于某些对象来说，使用克隆可能会导致意外的行为。此外，在某些情况下，克隆可能比手动创建对象更消耗内存。因此，必须仔细考虑是否使用克隆，并评估其优缺点以及潜在的风险。

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## 二、如何实现对象克隆 ##

在Java中，实现对象克隆需要做以下几个步骤：

*  让要被克隆的类实现Cloneable接口。该接口是一个标记接口，用于指示该类可以进行克隆操作。

public class MyClass implements Cloneable {
        // class definition here
    }

*  在要被克隆的类中，覆盖Object类的clone()方法。在覆盖该方法时，需要调用super.clone()以获得原始对象的副本，并进行必要的类型转换和处理。

public class MyClass implements Cloneable {
        private String name;
        private int age;
    
        public MyClass(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
            return super.clone();
        }
    }

*  使用clone()方法创建对象的副本。可以使用原始对象的clone()方法来创建其副本。需要注意的是，由于Object类的clone()方法是protected访问级别的，因此只能在该类或其子类中调用该方法。

MyClass original = new MyClass("John", 30);
    MyClass cloned = (MyClass) original.clone();

在上面的代码中，我们首先创建了一个MyClass对象original，并将其克隆到变量cloned中。需要注意的是，在使用clone()方法时，需要处理可能抛出的CloneNotSupportedException异常。

**需要注意的是，这种方式是浅克隆，即只复制对象的值（包括基本类型和引用类型的地址），而不复制对象所引用的其他对象**。如果需要实现深克隆，即同时复制所有相关对象，则需要使用其他方法来实现。

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## 三、深拷贝和浅拷贝区别是什么 ##

Java中的对象赋值操作有两种方式：深拷贝和浅拷贝。

浅拷贝是指在进行对象赋值时，将一个对象的引用赋值给另一个对象，这两个对象共享同一块内存空间。因此，如果修改其中一个对象的属性，另外一个对象也会受到影响。示例如下：

class Person {
        public String name;
    }
    
    Person person1 = new Person();
    person1.name = "Tom";
    
    // 浅拷贝
    Person person2 = person1;
    person2.name = "Jerry";
    
    System.out.println(person1.name); // 输出"Jerry"

**在上述代码中，我们创建了一个Person对象person1，并将其name属性设置为"Tom"。然后我们使用浅拷贝，将person1赋值给person2**。接着，我们将person2的name属性修改为"Jerry"。由于person1和person2共享同一块内存空间，因此person1的name属性也变成了"Jerry"。

相反，深拷贝是指在进行对象赋值时，将一个对象完全复制一份，包括其所有的属性和子对象，这两个对象不再共享同一块内存空间。因此，如果修改其中一个对象的属性，另外一个对象不会受到影响。示例如下：

class Person implements Cloneable {
        public String name;
    
        @Override
        protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
            return super.clone();
        }
    }
    
    Person person1 = new Person();
    person1.name = "Tom";
    
    // 深拷贝
    Person person2 = (Person) person1.clone();
    person2.name = "Jerry";
    
    System.out.println(person1.name); // 输出"Tom"

在上述代码中，我们创建了一个Person对象person1，并将其name属性设置为"Tom"。然后我们使用深拷贝，通过调用person1的clone()方法来复制一个新的Person对象person2。接着，我们将person2的name属性修改为"Jerry"。由于person1和person2不共享同一块内存空间，因此person1的name属性仍保持为"Tom"。

**需要注意的是，要实现深拷贝，必须确保被复制的对象及其所有子对象都实现了Cloneable接口并重写了clone()方法**。另外，如果被复制的对象包含类似于文件句柄、网络连接等资源，那么需要在clone()方法中进行特殊处理以避免资源泄漏等问题。

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