出现深克隆和浅克隆这两种情况,是因为java中分为基础数据类型和引用数据类型,对于不同的数据类型在内存中存储的区域是不同的,基本数据类型存储在栈中,引用数据类型存储在堆中。
1、什么是克隆
克隆就是根据已有数据,创建出一份完全一样的新的数据拷贝。
实现克隆有多种方式,可以手工的new出一个新的对象,然后将原来的对象信息一个一个的set到新的对象中。还有就是使用clone方法。使用clone方法必须满足:
- 实现Cloneable接口
- 使用public访问修饰符重新定义clone方法。
2、浅克隆
要实现浅克隆被克隆的类必须实现Cloneable接口
(未实现接口会跑出CloneNotSupportedException异常)
定义:被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,而所有的对其他对象的引用仍然指向原来的对象。
3、深克隆
两种实现方法:
- 要实现深克隆被克隆类以及被克隆类的引用必须实现Serializable接口(未实现接口会抛出NotSerializableException异常)
- 每个属性都重写clone方法
属性少的时候可以选择重写clone方法, 属性多的时候应该选择序列化方法。
定义:被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,除去那些引用其他对象的变量。那些引用其他对象的变量将指向被复制过的新对象,而不再是原有的那些被引用的对象。深克隆的是实现实际上是对对象的序列化和反序列化
4、代码示例
实例类:
public class Student implements Cloneable,Serializable {
private String name;
private int age;
private Date birthday;
private List<String> grades;
public Student(String name, int age, Date birthday, List<String> grades) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
this.birthday = birthday;
this.grades = grades;
}
..........
//省略get set方法
@Override
public String toString() {
return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", birthday="
+ birthday + ",grades="+grades+"]";
}
/**
* 完成浅克隆类需实现Cloneable接口
* @param student
* @return Object
*/
public Object shallowClone(Student student){
try {
return student.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* 完成深克隆被克隆的类和类的引用类
* 均实现Serializable接口
* @param student
* @return Object
*/
public Object deepClone(Student student){
/*
*本次实现深克隆使用 ByteArrayOutputStream
* 和ByteArrayInputStream
*作为复制过程中字符数组存储中介
*/
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos =null;
ObjectInputStream ois = null;
try {
//将bos作为收集字节数组中介
oos= new ObjectOutputStream(bos);
//将传入参数student类写入bos中
oos.writeObject(student);
//将读取到数据传入ObjectInputStream
ois = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()));
return ois.readObject();
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
//JDK 1.7后引入 可以同时用| 优化代码可读性
e.printStackTrace();
return null;
} finally{
try {
bos.close();
oos.close();
ois.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
测试类:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();
List<String> grades = new ArrayList<>();
grades.add("英语100分");
//创建原型类
Student student = new Student("小强", 21, date, grades);
System.out.println("原student类 : " + student);
//浅克隆对象shallowCloneStudent
Student shallowClone= (Student) student.shallowClone(student);
System.out.println("浅克隆出来的student: " + shallowCloneStudent);
//修改引用数据类型,看看浅克隆对象中的有没有被改变
date.setTime(123123123);
grades.add("数学120分");
System.out.println("修改属性后原student : " + student);
System.out.println("修改属性后浅克隆student :" + shallowCloneStudent);
System.out.println("浅克隆和原对象对比 " + shallowClone.equals(student));
System.out.println("浅克隆Date和原Date类引用是否相同 " + shallowClone.getBirthday().equals(student.getBirthday()));
//深克隆对象deepClone
Student deepClone = (Student) student.deepClone(student);
//修改引用数据类型,看看深克隆对象中的有没有被改变
date.setTime(new Date().getTime());
grades.add("语文160分");
System.out.println("深克隆出来的student " + deepCloneStudent);
System.out.println("原来的student:" + student);
System.out.println("深克隆和深克隆对象对比 " + deepClone.equals(student));
System.out.println("深克隆Date和深克隆Date类引用是否相同 " + deepClone.getBirthday().equals(student.getBirthday()));
}
}
输出:
原student类
Student [name=小强, age=21, birthday=Mon Jun 11 10:15:05 CST 2018,grades=[英语100分]]
========================
浅克隆出来的student:
Student [name=小强, age=21, birthday=Mon Jun 11 10:15:05 CST 2018,grades=[英语100分]]
========================
修改属性后 原student : 改变date和grade之后都变了
Student [name=小强, age=21, birthday=Fri Jan 02 18:12:03 CST 1970,grades=[英语100分, 数学120分]]
========================
修改属性后 浅克隆student :改变date和grade之后都变了
Student [name=小强, age=21, birthday=Fri Jan 02 18:12:03 CST 1970,grades=[英语100分, 数学120分]]
========================
浅克隆和原对象对比 false
浅克隆Date和原Date类引用是否相同 true
========================
深克隆出来的student 改变date和grade之后没变
Student [name=小强, age=21, birthday=Fri Jan 02 18:12:03 CST 1970,grades=[英语100分, 数学120分]]
========================
原来的student: 改变date和grade之后都变了
Student [name=小强, age=21, birthday=Mon Jun 11 10:26:53 CST 2018,grades=[英语100分, 数学120分, 语文160分]]
========================
深克隆和深克隆对象对比 false
深克隆Date和深克隆Date类引用是否相同 false
从结果可以看到,在浅克隆和深克隆后修改引用数据类型,浅克隆对象shallowClone也随之改变,而深克隆对象deepClone没有被改变。
5、总结
1.浅克隆:只复制基本类型的数据,引用类型的数据只复制了引用的地址,引用的对象并没有复制,在新的对象中修改引用类型的数据会影响原对象中的引用。
2.深克隆:是在引用类型的类中也实现了clone,是clone的嵌套,复制后的对象与原对象之间完全不会影响。
3.使用序列化也能完成深复制的功能:对象序列化后写入流中,此时也就不存在引用什么的概念了,再从流中读取,生成新的对象,新对象和原对象之间也是完全互不影响的。
4.使用clone实现的深克隆其实是浅克隆中嵌套了浅克隆,与toString方法类似