Java实现克隆的三种方式实例总结

下面我将为你详细讲解如何实现Java克隆的三种方式。

1. Java实现克隆的三种方式

在Java中，对象的克隆可以通过直接复制或者序列化来完成。实现Java对象克隆一般有三种方式：

1.1. 浅克隆

浅克隆只复制了对象本身，不包括对象中的引用类型字段。假设有一个简单的Person类，它包括一个基本类型和一个引用类型字段：

public class Person implements Cloneable{
    private String name;
    private Integer age;
    private List<String> hobbies;

    //省略构造方法和get、set方法

    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

如果使用浅克隆方法克隆出一个Person对象，那么hobbies字段只是复制了原始对象中引用的地址，而不是实际的引用对象本身。因此，对克隆对象中的hobbies字段的修改会影响原始对象。

下面是一个Person对象的浅克隆示例：

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person p1 = new Person();
        p1.setName("张三");
        p1.setAge(20);
        List<String> hobbies = new ArrayList<>();
        hobbies.add("足球");
        hobbies.add("音乐");
        p1.setHobbies(hobbies);

        Person p2 = (Person) p1.clone();
        System.out.println("p1:" + p1);
        System.out.println("p2:" + p2);

        p2.setName("李四");
        p2.getHobbies().add("看书");

        System.out.println("p1:" + p1);
        System.out.println("p2:" + p2);
    }
}

输出结果：

p1:Person{name='张三', age=20, hobbies=[足球, 音乐]}
p2:Person{name='张三', age=20, hobbies=[足球, 音乐]}
p1:Person{name='张三', age=20, hobbies=[足球, 音乐, 看书]}
p2:Person{name='李四', age=20, hobbies=[足球, 音乐, 看书]}

1.2. 深克隆

深克隆会复制对象中的所有引用类型字段。假设有一个Order类，它包括一个基本类型字段和一个引用类型Hobby类型字段：

public class Order implements Cloneable {
    private String orderId;
    private Hobby hobby;

    //省略构造方法和get、set方法

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Order order = (Order)super.clone();
        order.setHobby((Hobby) hobby.clone());
        return order;
    }
}

若使用深克隆方式实现Order类对象的复制，则实际上是将原始对象中各引用指向对象的数据区域都复制过来了，因此修改了克隆对象中的引用类型字段不会影响原始对象。

下面是一个Order对象的深克隆示例：

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Order order1 = new Order();
        order1.setOrderId("20211014");
        Hobby hobby = new Hobby();
        hobby.setName("读书");
        order1.setHobby(hobby);

        Order order2 = (Order) order1.clone();
        System.out.println("order1:" + order1);
        System.out.println("order2:" + order2);

        order2.getHobby().setName("看电影");

        System.out.println("order1:" + order1);
        System.out.println("order2:" + order2);
    }
}

输出结果：

order1:Order{orderId='20211014', hobby=Hobby{name='读书'}}
order2:Order{orderId='20211014', hobby=Hobby{name='读书'}}
order1:Order{orderId='20211014', hobby=Hobby{name='读书'}}
order2:Order{orderId='20211014', hobby=Hobby{name='看电影'}}

1.3. 序列化克隆

序列化克隆会通过序列化和反序列化技术实现对象的克隆。要实现序列化克隆，需要让对象实现Serializable接口，并将对象序列化到一个流中，然后再从流中反序列化出一个新的对象。

下面是一个Person对象的序列化克隆示例：

public static <T extends Serializable> T clone(T obj) throws Exception {
    ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bout);
    oos.writeObject(obj);

    ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray());
    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin);
    T newObj = (T)ois.readObject();

    return newObj;
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
    Person p1 = new Person();
    p1.setName("张三");
    p1.setAge(20);
    List<String> hobbies = new ArrayList<>();
    hobbies.add("足球");
    hobbies.add("音乐");
    p1.setHobbies(hobbies);

    Person p2 = clone(p1);
    System.out.println("p1:" + p1);
    System.out.println("p2:" + p2);

    p2.setName("李四");
    p2.getHobbies().add("看书");

    System.out.println("p1:" + p1);
    System.out.println("p2:" + p2);
}

输出结果：

p1:Person{name='张三', age=20, hobbies=[足球, 音乐]}
p2:Person{name='张三', age=20, hobbies=[足球, 音乐]}
p1:Person{name='张三', age=20, hobbies=[足球, 音乐]}
p2:Person{name='李四', age=20, hobbies=[足球, 音乐, 看书]}

以上是实现Java克隆的三种方式，根据实际需要可以选择不同的方式进行对象的克隆。