Java Clone

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首先看下面这一段代码：

Student s = new Student();
Student s1= s;

• 如果是在 C++ 中，会调用拷贝构造函数，复制一份新的对象，由 s1 指向该新的对象
• 如果是在 Java 中，s1 为引用，仍然指向 s 的内存区域，即同一份对象

在下面的代码中：
c1 和 c2 刚开始分别指向两个不同的对象，c2 = c1; 使得 c2 指向 c1 的对象，因此 c2 原本指向的对象 B 失去引用，会被 GC 回收。

public class Clone_Test {
    public static void main(String[] args) {
        MyClone c1 = new MyClone("A");
        MyClone c2 = new MyClone("B");

        // c2 指向 c1 的对象
        // c2 原本指向的对象 B 失去引用，会被 GC 回收
        c2 = c1;
        c2.name = "C";

        System.out.println(c1.name); // 输出 C
        System.out.println(c2.name); // 输出 C
    }
}

class MyClone {
    public String name;

    public MyClone(String name) {
        this.name = name;
    }
}

Clone 的实现

实现 Cloneable 接口，并重写 clone() 方法。

关于 Cloneable 接口

• Cloneable 是一个空接口。并不包含任何方法，更像是一个标记。

public interface Cloneable {
}

• implements Cloneable 指示调用 clone() 方法时可以合法地对该对象进行按字段的复制

A class implements the Cloneable interface to indicate to the clone() method that it is legal for that method to make a field-for-field copy of instances of that class.

• 如果不实现 Cloneable 接口，此时在调用clone() 方法时，会抛出异常 CloneNotSupportedException

关于 Clone 方法

• clone() 方法是 Object 类中自带的 native 方法，参见 Java Object 类中有哪些方法
• clone() 方法默认是浅复制
  • 对基础类型有用
  • 对引用类型只是复制引用，不是真正地复制对象
• clone() 方法不会调用构造方法
• 几个基本的比较：

x.clone() == x // false，因为创建出了一个新对象
x.clone().getClass() == x.getClass() // true
x.clone().equals(x) // 一般为false，取决于 clone() 方法的具体实现

例如将上述的代码重构为：

public class Clone_Test {
    public static void main(String[] args) {
        MyClone c1 = new MyClone("A");
        MyClone c2 = new MyClone("B");

        // c2 指向一个新对象
        // c2 原本指向的对象 B 失去引用，会被 GC 回收
        c2 = (MyClone) c1.clone();
        c2.name = "C";

        System.out.println(c1.name); // 输出 A
        System.out.println(c2.name); // 输出 C
    }
}

class MyClone implements Cloneable {
    public String name;

    public MyClone(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Object clone() {
        MyClone c = null;

        try {
            c = (MyClone) super.clone();
        } catch (Exception e) {
        }

        return c;
    }
}

浅拷贝 VS 深拷贝

Object 类中自带的clone() 方法是浅拷贝，即 field-for-field copy。
如果某个对象中包含一些其他对象，例如 Stream，浅拷贝只会复制该 Stream 对象的引用，该 Stream 对象会被两个对象 c1 和 c2 共享，可能会导致问题。

要想实现深拷贝，即对象中包含的其他对象也会复制出一份新的对象，可以通过如下方式：

• 需要重写 clone() 方法，实现深拷贝
• 通过序列化方式 ObjectOutputStream ObjectInputStream
• 通过第三方库