Java中的浅复制和深复制 Cloneable clone

先看一个简单案例

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        Student stu1 = new Student();
        stu1.number = 1;
        Student stu2 = stu1;//stu1和stu2指向堆内存中同一个对象
        System.out.println("学生1：" + stu1.number + "    学生2：" + stu2.number);
        stu2.number = 2;
        System.out.println("学生1：" + stu1.number + "    学生2：" + stu2.number);
        System.out.println(stu1 == stu2);
    }
}

class Student {
    public int number;

}


如上这种形式，仅仅将一个对象的引用赋给另一个引用，并没有复制出另一个对象，这两个引用指向的是内存中的同一个对象
所以，这根本不叫对象的复制

对象的复制(浅复制)

public class Test {

    public static void main(String args[]) {

        Student stu1 = new Student();
        stu1.number = 1;
        Student stu2 = (Student) stu1.clone();

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

class Student implements Cloneable {
    public int number;

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

}



Object有个protected的clone方法，该方法的签名是：
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
要想对一个对象进行复制，就需要覆盖clone方法，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)

浅复制可能出现的问题

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        Student stu1 = new Student();
        stu1.number = 1;
        stu1.address = new Address("广州");
        stu1.courseList.add("语文");


        //复制stu1
        Student stu2 = (Student) stu1.clone();
        System.out.println("学生1：" + stu1.number + "    " + stu1.address + "    " + stu1.courseList);
        System.out.println("学生2：" + stu2.number + "    " + stu2.address + "    " + stu2.courseList);


        //更改stu2
        stu2.number = 2;
        stu2.address = new Address("深圳");
        stu2.courseList.add("数学");
        System.out.println("学生1：" + stu1.number + "    " + stu1.address + "    " + stu1.courseList);
        System.out.println("学生2：" + stu2.number + "    " + stu2.address + "    " + stu2.courseList);
    }
}

class Student implements Cloneable {
    public int number;
    public ArrayList<String> courseList = new ArrayList<String>();
    public Address address;

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

class Address {
    public String add;

    public Address(String add) {
        this.add = add;
    }

}


更改stu2的address和courseList后，是不是发现，stu1的相应值也变了？这是为什么呢？

这是因为Java做了一个偷懒的拷贝动作，Object类提供的方法clone只是拷贝本对象，其对象内部的数组、引用对象等都不拷贝，还是指向原生对象的内部元素的地址，这种拷贝就叫做浅拷贝。
确实是非常浅，两个对象共享了一个私有变量，你改我改大家都能改，是一个种非常不安全的方式，在实际项目中使用还是比较少的。
注意：八大基本类型和String(虽然String 是引用类型，但Java其实是希望你把它也"认为"是基本类型，String 是没有 clone 方法的)等都会被拷贝的。

深复制

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        Student stu1 = new Student();
        stu1.number = 1;
        stu1.address = new Address("广州");
        stu1.courseList.add("语文");

        //复制stu1
        Student stu2 = (Student) stu1.clone();
        System.out.println("学生1：" + stu1.number + "    " + stu1.address + "    " + stu1.courseList);
        System.out.println("学生2：" + stu2.number + "    " + stu2.address + "    " + stu2.courseList);

        //更改stu2
        stu2.number = 2;
        stu2.address = new Address("深圳");
        stu2.courseList.add("数学");
        System.out.println("学生1：" + stu1.number + "    " + stu1.address + "    " + stu1.courseList);
        System.out.println("学生2：" + stu2.number + "    " + stu2.address + "    " + stu2.courseList);
    }
}

class Student implements Cloneable {
    public int number;
    public ArrayList<String> courseList = new ArrayList<String>();
    public Address address;

    @SuppressWarnings("unchecked")
    @Override
    public Object clone() {
        Student stu = null;
        try {
            stu = (Student) super.clone();//浅复制 
            stu.address = (Address) address.clone(); //深度复制
            stu.courseList = (ArrayList<String>) courseList.clone();//深度复制
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return stu;
    }
}

class Address implements Cloneable {//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
    public String add;

    public Address(String add) {
        this.add = add;
    }

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

}

来自为知笔记(Wiz)