Java的clone()方法

1. clone方法简介

clone方法返回与当前对象的一个副本对象。可以通过操作副本对象而不影响当前对象。

使用clone方法需要实现Cloneable接口。并重写Object方法中的clone方法。

需要注意的是在clone在Object中是project修饰符。因为所有类都是Object的子类，所以如果不实现clone方法，在类中可以直接使用父类的clone方法，但是其对象在别的类中不能调用clone方法。所以必须重写clone方法。

如果不实现Cloneable接口，只重写clone方法，调用则会抛出异常。

Stu类未实现Cloneable接口所以抛出异常

2. 浅克隆与深克隆

2.1 浅克隆

看下面一个例子

import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.Scanner;
import java.util.Set;

public class Test {
    
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Stu stu = new Stu();
        stu.name = "Tom";
        Stu stu1;
        stu1 = stu;
        System.out.println(stu==stu1);
        stu1.name = "LiMing";
        System.out.println("stu:"+stu.name+" stu1:"+stu1.name);
        stu1 = (Stu) stu.clone();
        System.out.println(stu==stu1);
        stu1.name = "Tom";
        System.out.println("stu:"+stu.name+" stu1:"+stu1.name);
    }

}
class Stu implements Cloneable{
    String name;
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        // TODO Auto-generated method stub
        return super.clone();
    }
    
}

Stu类实现了Cloneable接口，并且重写了clone方法。

首先设stu1变量值等于stu，我们都知道stu1直接指向stu的地址。所以测试stu1==stu时，结果为true，说明两个地址相同。同时改变stu1的name值为“LiMing”，stu的name值也改为“LiMimg”。

设stu1变量值等于stu.clone()，这时stu1的指向stu对象副本的地址，测试stu1==stu，结果为false，说明两个地址不同。改变stu1的name值为"Tom",stu因为指向的对象与stu1的指向的对象不同，因此stu的name值并未改变。

测试结果

2.2 深克隆

考虑下面这种情况

学生类包含笔类，这时在使用clone方法。

public class Test {
    
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Stu stu = new Stu();
        stu.name = "Tom";
        stu.pen.name = "A";
        Stu stu1;
        stu1 = (Stu) stu.clone();
        System.out.println(stu1.pen==stu.pen);
        stu1.pen.name = "B";
        System.out.println("stu1:"+stu1.pen.name+"|stu:"+stu.pen.name);
    }

}
class Stu implements Cloneable{
    String name;
    Pen pen = new Pen();
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        // TODO Auto-generated method stub
        return super.clone();
    }
    
}
class Pen{
    String name;
}

发现此时stu1.pen的地址与stu.pen的地址相同。所以改变stu1.pen.name的值，stu.pen.name的值也发生了相应的改变。这是因为对于引用类型，clone方法只克隆引用类型的地址。这时就用到了深克隆。

测试结果

深克隆：

public class Test {
    
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Stu stu = new Stu();
        stu.name = "Tom";
        stu.pen.name = "A";
        Stu stu1;
        stu1 = (Stu) stu.clone();
        System.out.println(stu1.pen==stu.pen);
        stu1.pen.name = "B";
        System.out.println("stu1:"+stu1.pen.name+"|stu:"+stu.pen.name);
    }

}
class Stu implements Cloneable{
    String name;
    Pen pen = new Pen();
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        // TODO Auto-generated method stub
        Stu temp = (Stu) super.clone();
        temp.pen = (Pen) pen.clone();
        return temp;
    }
    
}
class Pen implements Cloneable{
    String name;
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        // TODO Auto-generated method stub
        return super.clone();
    }
}

此时Pen类也重写了Cloneable方法。同时在重写Stu类的clone方法时先克隆Pen，在返回temp，这样temp中的pen指向克隆后的地址。

运行结果stu1.pen的地址与stu.pen的地址不在相同，改变stu1.pen.name的值而stu.pen.name的值不在改变。stu1.pen对象是一个全新的副本。

测试结果：