java面试（笔）题：如何实现对象克隆——详解
文章目录
- 如何实现对象克隆？
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- 1.答案：
- 2.浅克隆和深克隆的区别
- 3.实现Cloneable接口实现深克隆和浅克隆
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- 3.1 浅克隆实现
- 3.2 深克隆实现
- 4.实现Serializable接口，实现深克隆
- 5.org.apache.commons中BeanUtils和PropertyUtils工具类实现深克隆
如何实现对象克隆？
1.答案：
答：有两种方式：（第三种可不答）
- 实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法
- 实现Serializable接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆，可以实现真正的深度克隆
- 通过org.apache.commons中的工具类BeanUtils和PropertyUtils进行对象复制
2.浅克隆和深克隆的区别
- 现有Employee类，其中有成员属性为Person类对象
public class Employee implements Cloneable{
private String name;
private int age;
private Person person;
}
- 当我们进行浅克隆的时候，例如将e1 克隆给 e2 ，这时候输出e1，e2发现是实现了克隆，但是实际上e2和e1中的person对象却还是指向了同一个地址
- 也就是说但我们修改了e1中的person属性，那么e2中的person属性也会被修改
- 而深克隆实现后e1，和e2就是完全独立的两个对象，不会相互干扰
3.实现Cloneable接口实现深克隆和浅克隆
- 首先定义Person类
public class Person {
private String name;
private int age;
private int sex;
//下面省略构造器，get set toString方法
}
- 定义Employee类，实现Cloneable接口，重写clone方法
- 这里要注意Employee类中有一个成员属性是Person对象，也就是引用对象
public class Employee implements Cloneable{
private String name;
private int age;
private Person person;
public Employee() {
}
public Employee(String name, int age, Person person) {
this.name = name;
this.age = age;
this.person = person;
}
@Override
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
//下面省略get set toString方法
}
3.1 浅克隆实现
- 首先我们创建employee 实例对象，然后进行克隆复制给employee1
- 分别对employee ，employee1 进行输出发现无任何问题
- 但是当我们对employee中的person成员属性进行修改之后，再分别对employee ，employee1进行输出，发现两者都中的值都修改了！这就是浅克隆
- 浅克隆：在进行克隆时，克隆后的两个对象中的引用属性都是指向同一个地址，也就是employee ，employee1中的person是指向同一个对象地址，一个修改了，另一个也会修改
Person person = new Person("name",10,1);
Employee employee = new Employee("fanglei",20,person);
System.out.println("employee: "+employee);
try {
//浅克隆
Employee employee1 = (Employee) employee.clone();
System.out.println("employee1: "+ employee1);
//修改employee中person的属性，employee1中的属性也修改了
employee.getPerson().setAge(100);
System.out.println("employee: "+employee);
System.out.println("employee1: "+ employee1);
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
- 输出结果：可以看到两个都修改为了100
3.2 深克隆实现
- 通过实现Clonable接口实现深克隆，那么就要该类中的引用对象属性也要实现Clonable接口并且重写clone方法
- 也就是说Person类也要实现Clonable接口并且重写clone方法
- 并在Employee类的clone方法中调用Person的clone方法进行克隆复制
下图为修改之后的Person类：其实就是实现Clonable接口并且重写clone方法
public class Person implements Cloneable{
private String name;
private int age;
private int sex;
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
下图为Employee类clone方法修改之后：
@Override
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
Employee employee = null;
employee = (Employee) super.clone();
employee.person = (Person) this.person.clone();
return employee;
}
再调用刚刚的测试克隆代码：
Person person = new Person("name",10,1);
Employee employee = new Employee("fanglei",20,person);
System.out.println("employee: "+employee);
try {
//浅克隆
Employee employee1 = (Employee) employee.clone();
System.out.println("employee1: "+ employee1);
//修改employee中person的属性，employee1中的属性也修改了
employee.getPerson().setAge(100);
System.out.println("employee: "+employee);
System.out.println("employee1: "+ employee1);
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
输出结果如下：可以看到一个为10，一个为100
4.实现Serializable接口，实现深克隆
- Employee修改只需要实现Serializable接口
public class Employee implements Serializable{
}
- Person类修改也只需要实现Serializable接口
public class Person implements Serializable{
}
- 新增克隆工具类
public class CloneUtil {
private CloneUtil() {
throw new AssertionError();
}
/**
* Clone.
* 调用ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream对象的close方法没有任何意义，
* 这两个基于内存的流只要垃圾回收器清理对象时就能够释放资源，这一点不同于对外部资源（如文件流）的释放。
*
* @param obj The object.
* @param The type.
* @return The cloned object.
* @throws Exception The exception.
*/
public static <T> T clone(T obj) throws Exception {
ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(byteArrayOutputStream);
objectOutputStream.writeObject(obj);
ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(byteArrayOutputStream.toByteArray());
ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(byteArrayInputStream);
return (T) objectInputStream.readObject();
}
}
- 调用测试：
Person p1 = new Person("name",10,1);
Employee e1 = new Employee("fanglei",20,p1);
System.out.println("e1: "+e1);
try {
Employee e2 = CloneUtil.clone(e1);
System.out.println("e2: "+ e2);
e1.getPerson().setAge(100);
System.out.println("e1: "+e1);
System.out.println("e2: "+ e2);
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
- 输出结果：发现的确实现了深克隆
5.org.apache.commons中BeanUtils和PropertyUtils工具类实现深克隆
- BeanUtils提供类型转换功能，即发现两个JavaBean的同名属性为不同类型时，在支持的数据类型范围内进行转换，而PropertyUtils不支持这个功能，但是速度会更快一些。在实际开发中，BeanUtils使用更普遍一点，犯错的风险更低一点。
try {
Student stu1 = new Student();
stu1.setNumber(12345);
Student stu2 = new Student();
BeanUtils.copyProperties(stu2, stu1);
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
Student stu1 = new Student();
stu1.setNumber(12345);
Student stu2 = new Student();
PropertyUtils.copyProperties(stu2, stu1);
catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
}