Java clone() 方法克隆对象——深拷贝与浅拷贝

基本数据类型引用数据类型特点

1、基本数据类型的特点：直接存储在栈(stack)中的数据

2、引用数据类型的特点：存储的是该对象在栈中引用，真实的数据存放在堆内存里

引用数据类型在栈中存储了指针，该指针指向堆中该实体的起始地址。当解释器寻找引用值时，会首先检索其在栈中的地址，取得地址后从堆中获得实体。

深拷贝与浅拷贝特点

浅拷贝只复制指向某个对象的指针，而不复制对象本身，新旧对象还是共享同一块内存。但深拷贝会另外创造一个一模一样的对象，新对象跟原对象不共享内存，修改新对象不会改到原对象。

当把一个对象赋值给一个新的变量时，赋的其实是该对象的在栈中的地址，而不是堆中的数据。也就是两个对象指向的是同一个存储空间，无论哪个对象发生改变，其实都是改变的存储空间的内容，因此，两个对象是联动的。

浅拷贝是按位拷贝对象，它会创建一个新对象，这个对象有着原始对象属性值的一份精确拷贝。如果属性是基本类型，拷贝的就是基本类型的值；如果属性是内存地址（引用类型），拷贝的就是内存地址 ，因此如果其中一个对象改变了这个地址，就会影响到另一个对象。即默认拷贝构造函数只是对对象进行浅拷贝复制(逐个成员依次拷贝)，即只复制对象空间而不复制资源。

Java clone方法深拷贝与浅拷贝

clone浅拷贝

由CloneDemo类可以看出，没有重写clone方法，对象中的引用数据类型只是复制了该引用数据类型的引用，并没有在内存空间中开辟空间复制该引用数据类型，即对该引用数据类型进行了浅拷贝而不是深拷贝。

package JDKSource.lang;

public class CloneDemo implements Cloneable {
    private int num;
    private String name;
    private Helper helper;

    public CloneDemo() {
    }

    public int getNum() {
        return num;
    }

    public void setNum(int num) {
        this.num = num;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Helper getHelper() {
        return helper;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "CloneDemo{" +
                "num=" + num +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", helper=" + helper +
                '}';
    }

    public void setHelper(Helper helper) {
        this.helper = helper;
    }

    public static class Helper {
        public int num;

        public Helper(int num) {
            this.num = num;
        }

        public int getNum() {
            return num;
        }

        public void setNum(int num) {
            this.num = num;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "Helper{" +
                    "num=" + num +
                    '}';
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        CloneDemo d1 = new CloneDemo();
        d1.setName("Jack");
        d1.setNum(10);
        d1.setHelper(new Helper(100));
        CloneDemo d2 = (CloneDemo) d1.clone();
        System.out.println(d1.name == d2.name);
        System.out.println(d1.num == d2.num);
        System.out.println(d1.helper == d2.helper);
        d2.setNum(11);
        d2.setName("json");
        d2.getHelper().setNum(101);
        System.out.println(d1.name);
        System.out.println(d1.num);
        System.out.println(d1.helper.toString());
 		System.out.println(d2.name);
        System.out.println(d2.num);
        System.out.println(d2.helper.toString());
/*      Output:
        true
        true
        true
        Jack
        10
        Helper{num=101}
        json
        11
        Helper{num=101}*/
    }
}

clone深拷贝

对Helper类和CloneDemo都重写clone方法：

CloneDemo重写clone方法：

@Override
protected CloneDemo clone() throws CloneNotSupportedException {
    CloneDemo clone = (CloneDemo1) super.clone();
    clone.helper = helper.clone();
    return clone;
}

Helper重写clone方法：

@Override
protected Helper clone() throws CloneNotSupportedException {
    Helper helper = null;
    Helper clone = (Helper) super.clone();
    return clone;
}

输出结果：

结果显示，对Helper类和CloneDemo都重写clone方法后，实现了对引用数据类型Helper的深拷贝。

/*      Output:
        true
        true
        false
        Jack
        10
        Helper{num=100}
        json
        11
        Helper{num=101}*/

完整代码：

package JDKSource.lang;

public class CloneDemo1 implements Cloneable {
    private int num;
    private String name;
    private Helper helper;

    public CloneDemo1() {
    }

    public int getNum() {
        return num;
    }

    public void setNum(int num) {
        this.num = num;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Helper getHelper() {
        return helper;
    }

    @Override
    protected CloneDemo1 clone() throws CloneNotSupportedException {
        CloneDemo1 clone = (CloneDemo1) super.clone();
        clone.helper = helper.clone();
        return clone;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "CloneDemo{" +
                "num=" + num +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", helper=" + helper +
                '}';
    }

    public void setHelper(Helper helper) {
        this.helper = helper;
    }

    public static class Helper implements Cloneable {
        public int num;

        public Helper(int num) {
            this.num = num;
        }

        public int getNum() {
            return num;
        }

        public void setNum(int num) {
            this.num = num;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "Helper{" +
                    "num=" + num +
                    '}';
        }

        @Override
        protected Helper clone() throws CloneNotSupportedException {
            Helper helper = null;
            Helper clone = (Helper) super.clone();
            return clone;
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        CloneDemo1 d1 = new CloneDemo1();
        d1.setName("Jack");
        d1.setNum(10);
        d1.setHelper(new Helper(100));
        CloneDemo1 d2 = (CloneDemo1) d1.clone();
        System.out.println(d1.name == d2.name);
        System.out.println(d1.num == d2.num);
        System.out.println(d1.helper == d2.helper);
        d2.setNum(11);
        d2.setName("json");
        d2.getHelper().setNum(101);
        System.out.println(d1.name);
        System.out.println(d1.num);
        System.out.println(d1.helper.toString());
        System.out.println(d2.name);
        System.out.println(d2.num);
        System.out.println(d2.helper.toString());
/*      Output:
        true
        true
        false
        Jack
        10
        Helper{num=100}
        json
        11
        Helper{num=101}*/
    }
}