Java 对象复制

假如说你想复制一个简单变量。很简单:

int apples = 5;  
int pears = apples;  

不仅仅是int类型,其它七种原始数据类型(boolean,char,byte,short,float,double.long)同样适用于该类情况。

但是如果你复制的是一个对象,情况就有些复杂了。

假设说我是一个beginner,我会这样写:

class Student {  
    private int number;  

    public int getNumber() {  
        return number;  
    }  

    public void setNumber(int number) {  
        this.number = number;  
    }  

}  
public class Test {  

    public static void main(String args[]) {  

        Student stu1 = new Student();  
        stu1.setNumber(12345);  
        Student stu2 = stu1;  //直接赋值,使用同一块内存区域

        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());  
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());  
    }  
}  

打印结果:

学生1:12345  
学生2:12345  

这里我们自定义了一个学生类,该类只有一个number字段。
我们新建了一个学生实例,然后将该值赋值给stu2实例。(Student stu2 = stu1;)
再看看打印结果,作为一个新手,拍了拍胸腹,对象复制不过如此,
难道真的是这样吗?

我们试着改变stu2实例的number字段,再打印结果看看:

stu2.setNumber(54321);  

System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());  
System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());  

打印结果:

学生1:54321  
学生2:54321

这就怪了,为什么改变学生2的学号,学生1的学号也发生了变化呢?

原因出在(stu2 = stu1) 这一句。该语句的作用是将stu1的引用赋值给stu2,
这样,stu1和stu2指向内存堆中同一个对象。如图:

那么,怎样才能达到复制一个对象呢?
是否记得万类之王Object。它有11个方法,有两个protected的方法,其中一个为clone方法。
该方法的签名是:
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
因为每个类直接或间接的父类都是Object,因此它们都含有clone()方法,但是因为该方法是protected,所以都不能在类外进行访问。(这一点有待确认,protected类型可以在类外访问,但是子类继承的父类的protected不能在类外访问
要想对一个对象进行复制,就需要对clone方法覆盖。

一般步骤是(浅复制):
1. 被复制的类需要实现Clonenable接口(不实现的话在调用clone方法会抛出CloneNotSupportedException异常) 该接口为标记接口(不含任何方法)
2. 覆盖clone()方法,访问修饰符设为public。方法中调用super.clone()方法得到需要的复制对象,(native为本地方法)
下面对上面那个方法进行改造:

class Student implements Cloneable{  
    private int number;  

    public int getNumber() {  
        return number;  
    }  

    public void setNumber(int number) {  
        this.number = number;  
    }  

    @Override  
    public Object clone() {  
        Student stu = null;  
        try{  
            stu = (Student)super.clone();  
        }catch(CloneNotSupportedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        return stu;  
    }  
}  
public class Test {  

    public static void main(String args[]) {  

        Student stu1 = new Student();  
        stu1.setNumber(12345);  
        Student stu2 = (Student)stu1.clone();  

        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());  
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());  

        stu2.setNumber(54321);  

        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());  
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());  
    }  
}  

打印结果:

学生1:12345  
学生2:12345  
学生1:12345  
学生2:54321  

如果你还不相信这两个对象不是同一个对象,那么你可以看看这一句:

System.out.println(stu1 == stu2); // false 

上面的复制被称为浅复制(Shallow Copy),还有一种稍微复杂的深度复制(deep copy):
我们在学生类里再加一个Address类。

class Address  {  
    private String add;  

    public String getAdd() {  
        return add;  
    }  

    public void setAdd(String add) {  
        this.add = add;  
    }  

}  

class Student implements Cloneable{  
    private int number;  

    private Address addr;  

    public Address getAddr() {  
        return addr;  
    }  

    public void setAddr(Address addr) {  
        this.addr = addr;  
    }  

    public int getNumber() {  
        return number;  
    }  

    public void setNumber(int number) {  
        this.number = number;  
    }  

    @Override  
    public Object clone() {  
        Student stu = null;  
        try{  
            stu = (Student)super.clone();  
        }catch(CloneNotSupportedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        return stu;  
    }  
}  
public class Test {  

    public static void main(String args[]) {  

        Address addr = new Address();  
        addr.setAdd("杭州市");  
        Student stu1 = new Student();  
        stu1.setNumber(123);  
        stu1.setAddr(addr);  

        Student stu2 = (Student)stu1.clone();  

        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());  
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());  
    }  
}  
[plain] view plaincopy
学生1:123,地址:杭州市  
学生2:123,地址:杭州市  

乍一看没什么问题,真的是这样吗?
我们在main方法中试着改变addr实例的地址。

addr.setAdd("西湖区");  

System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());  
System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());  

打印结果:

学生1:123,地址:杭州市  
学生2:123,地址:杭州市  
学生1:123,地址:西湖区  
学生2:123,地址:西湖区  

这就奇怪了,怎么两个学生的地址都改变了?
原因是浅复制只是复制了addr变量的引用,并没有真正的开辟另一块空间,将值复制后再将引用返回给新对象。
所以,为了达到真正的复制对象,而不是纯粹引用复制。我们需要将Address类可复制化,并且修改clone方法,完整代码如下:

package abc;  

class Address implements Cloneable {  
    private String add;  

    public String getAdd() {  
        return add;  
    }  

    public void setAdd(String add) {  
        this.add = add;  
    }  

    @Override  
    public Object clone() {  
        Address addr = null;  
        try{  
            addr = (Address)super.clone();  
        }catch(CloneNotSupportedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        return addr;  
    }  
}  

class Student implements Cloneable{  
    private int number;  

    private Address addr;  

    public Address getAddr() {  
        return addr;  
    }  

    public void setAddr(Address addr) {  
        this.addr = addr;  
    }  

    public int getNumber() {  
        return number;  
    }  

    public void setNumber(int number) {  
        this.number = number;  
    }  

    @Override  
    public Object clone() {  
        Student stu = null;  
        try{  
            stu = (Student)super.clone();   //浅复制 
        }catch(CloneNotSupportedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        stu.addr = (Address)addr.clone();   //深度复制 
        return stu;  
    }  
}  
public class Test {  

    public static void main(String args[]) {  

        Address addr = new Address();  
        addr.setAdd("杭州市");  
        Student stu1 = new Student();  
        stu1.setNumber(123);  
        stu1.setAddr(addr);  

        Student stu2 = (Student)stu1.clone();  

        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());  
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());  

        addr.setAdd("西湖区");  

        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());  
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());  
    }  
}  

打印结果:

学生1:123,地址:杭州市  
学生2:123,地址:杭州市  
学生1:123,地址:西湖区  
学生2:123,地址:杭州市  

这样结果就符合我们的想法了。(学生2自己开辟了一块地址,学生1仍然使用addr,所以学生1改变了,学生2没有改变
最后我们可以看看API里其中一个实现了clone方法的类:
java.util.Date:

/** * Return a copy of this object. */  
public Object clone() {  
    Date d = null;  
    try {  
        d = (Date)super.clone();  
        if (cdate != null) {  
            d.cdate = (BaseCalendar.Date) cdate.clone();  
        }  
    } catch (CloneNotSupportedException e) {} // Won't happen 
    return d;  
}  

该类其实也属于深度复制。

原文地址:http://blog.csdn.net/tounaobun/article/details/8491392

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