【Java】深拷贝和浅拷贝，Cloneable接口

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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。

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。

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

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：

浅拷贝图解：

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：

深拷贝图解：

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。