java 中对象的克隆通过 cloneable 接口实现,必须覆盖 clone() 方法并显式抛出 clonenotsupportedexception。克隆可以分为深层拷贝和浅层拷贝:1. 深层拷贝创建对象的完整副本,包括可变字段;2. 浅层拷贝仅复制引用,原始对象和副本共享相同的数据。
Java 中对象的克隆是如何实现的?
简介
在 Java 编程中,克隆用于创建对象的副本,而无需修改原始对象。对象的克隆可以用于各种场景,例如创建对象的多个实例、传递对象的副本以避免修改原始对象,以及实现深层拷贝和浅层拷贝。
实现克隆
Java 中的克隆是由 Cloneable
接口实现的。任何希望实现克隆的类都必须实现此接口并覆盖clone()
方法。clone()
方法返回对象的克隆,并且必须显式抛出 CloneNotSupportedException
,如果该类不支持克隆。
深层拷贝和浅层拷贝
当克隆对象时,可以进行两种类型的拷贝:深层拷贝和浅层拷贝。
- 深层拷贝: 创建对象副本的完全新副本,包括其所有字段。即使是可变字段也会被复制,因此对副本的任何更改都不会影响原始对象。
- 浅层拷贝: 仅复制对象及其可变字段的引用,原始对象和副本指向相同的底层数据。因此,对副本的任何更改也会影响原始对象。
实战案例
考虑以下 Student
类,它具有三个字段:姓名、年龄和地址:
public class Student implements Cloneable { private String name; private int age; private Address address; @Override public Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); } // 省略getter 和 setter 方法 }
Address
类也是可克隆的:
public class Address implements Cloneable { private String street; private String city; private String state; @Override public Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); } // 省略getter 和 setter 方法 }
现在,考虑以下代码:
// 创建原始 Student 对象 Student originalStudent = new Student(); originalStudent.setName("John Doe"); originalStudent.setAge(21); Address originalAddress = new Address(); originalAddress.setStreet("123 Main Street"); originalStudent.setAddress(originalAddress); // 克隆原始Student对象 Student clonedStudent = (Student) originalStudent.clone(); // 修改克隆对象的字段 clonedStudent.setName("Jane Doe"); clonedStudent.setAge(22); Address clonedAddress = clonedStudent.getAddress(); clonedAddress.setStreet("456 Elm Street"); // 输出原始和克隆对象 System.out.println("Original Student:" + originalStudent); System.out.println("Cloned Student:" + clonedStudent);
输出将显示:
Original Student:Student{name='John Doe', age=21, address=Address{street='123 Main Street', city=null, state=null}} Cloned Student:Student{name='Jane Doe', age=22, address=Address{street='456 Elm Street', city=null, state=null}}
在这种情况下,由于 Address
类是可克隆的,因此这是一个深层拷贝。当修改克隆对象的地址字段时,它不会影响原始对象的地址字段。
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