java之clone方法的使用

首先看一下jdk中对clone方法的解释：

大概意思是说：返回一个要克隆对象的副本，克隆的类型依赖被克隆对象，换句话说：克隆后的对象类型与被克隆对象的类型相同。

一、简单用法

只需要在需要clone的对象上实现（implements）Cloneable接口，然后再在类中加上clone方法，在方法中只需要调用super.clone()，根据自己的需要实现即可。

public class Student implements Cloneable {private String name;private int age;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overrideprotected Student clone() throws CloneNotSupportedException {return (Student)super.clone();}public static void main(String[] args) {Student stu = new Student();stu.setAge(1);stu.setName("aa");System.out.println(stu + " age: " + stu.getAge() + " name: " + stu.getName());try {Student sC = stu.clone();System.out.println(sC + " sC.age: " + sC.getAge() + " sC.name: " + sC.getName());sC.setAge(12);sC.setName("bb");System.out.println(stu + " age: " + stu.getAge() + " name: " + stu.getName());System.out.println(sC + " sC.age: " + sC.getAge() + " sC.name: " + sC.getName());} catch (CloneNotSupportedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}

输出结果：

testClone.Student@15db9742 age: 1 name: aa
testClone.Student@6d06d69c sC.age: 1 sC.name: aa
testClone.Student@15db9742 age: 1 name: aa
testClone.Student@6d06d69c sC.age: 12 sC.name: bb

分析结果：1、根据输出结果中前边的类名，可以得出被克隆对象的与原来的对象是同一种类型。2、根据内存地址（hashcode）知道，被克隆对象的与原来的对象是存在于内存中的不同的两个对象。所以后边有一个赋值，对原来对象没有任何影响。

二、“影子”克隆与深度克隆

首先看一个例子：

class Bag{//学生的书包private int width;private String logo;public int getWidth() {return width;}public void setWidth(int width) {this.width = width;}public String getLogo() {return logo;}public void setLogo(String logo) {this.logo = logo;}}public class Student2 implements Cloneable {private String name;private int age;private Bag bag;public Bag getBag() {return bag;}public void setBag(Bag bag) {this.bag = bag;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overrideprotected Student2 clone() throws CloneNotSupportedException {return (Student2)super.clone();}public static void main(String[] args) {Student2 stu = new Student2();stu.setAge(1);stu.setName("aa");Bag b = new Bag();b.setWidth(10);b.setLogo("Nike");stu.setBag(b);printStudent(stu);try {Student2 sC = stu.clone();printStudent(sC);sC.setAge(12);sC.setName("bb");sC.getBag().setWidth(100);//改变书包的属性sC.getBag().setLogo("JNike");printStudent(stu);printStudent(sC);} catch (CloneNotSupportedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}/** * 输出 * @param stu */private static void printStudent(Student2 stu) {System.out.println(stu + " age: " + stu.getAge() + " name: " + stu.getName() + " bag: " + stu.getBag() + "(" + stu.getBag().getLogo() + " width: " + stu.getBag().getWidth() + ")");}}

输出结果：

testClone.Student2@15db9742 age: 1 name: aa bag: testClone.Bag@6d06d69c(Nike width: 10)
testClone.Student2@7852e922 age: 1 name: aa bag: testClone.Bag@6d06d69c(Nike width: 10)
testClone.Student2@15db9742 age: 1 name: aa bag: testClone.Bag@6d06d69c(JNike width: 100)
testClone.Student2@7852e922 age: 12 name: bb bag: testClone.Bag@6d06d69c(JNike width: 100)

分析：发现是不是跟预期的不太一样，通过第二个同学改变书包，但是第一个同学的书包也被改变了。并且通过内存地址可知，他们是同一对象（书包）。原因：调用Object类中clone()方法产生的效果是：先在内存中开辟一块和原始对象一样的空间，然后原样拷贝原始对象中的内 容。对基本数据类型，这样的操作是没有问题的，但对非基本类型变量，我们知道它们保存的仅仅是对象的引用，这也导致clone后的非基本类型变量和原始对 象中相应的变量指向的是同一个对象。 这就是所谓的“影子”克隆。

解决方案：深度克隆，既是对里边的引用也要克隆。以下是实现：

class Bag implements Cloneable{//学生的书包private int width;//宽private String logo;//品牌public int getWidth() {return width;}public void setWidth(int width) {this.width = width;}public String getLogo() {return logo;}public void setLogo(String logo) {this.logo = logo;}@Overrideprotected Bag clone() throws CloneNotSupportedException {return (Bag)super.clone();}}public class Student3 implements Cloneable {private String name;private int age;private Bag bag;public Bag getBag() {return bag;}public void setBag(Bag bag) {this.bag = bag;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overrideprotected Student3 clone() throws CloneNotSupportedException {Student3 stu = (Student3)super.clone();stu.bag = bag.clone();return stu;}public static void main(String[] args) {Student3 stu = new Student3();stu.setAge(1);stu.setName("aa");Bag b = new Bag();b.setWidth(10);b.setLogo("Nike");stu.setBag(b);printStudent(stu);try {Student3 sC = stu.clone();printStudent(sC);sC.setAge(12);sC.setName("bb");sC.getBag().setWidth(100);//改变书包的属性sC.getBag().setLogo("JNike");printStudent(stu);printStudent(sC);} catch (CloneNotSupportedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}/** * 输出 * @param stu */private static void printStudent(Student3 stu) {System.out.println(stu + " age: " + stu.getAge() + " name: " + stu.getName() + " bag: " + stu.getBag() + "(" + stu.getBag().getLogo() + " width: " + stu.getBag().getWidth() + ")");}}

输出：

testClone.Student3@15db9742 age: 1 name: aa bag: testClone.Bag@6d06d69c(Nike width: 10)
testClone.Student3@7852e922 age: 1 name: aa bag: testClone.Bag@4e25154f(Nike width: 10)
testClone.Student3@15db9742 age: 1 name: aa bag: testClone.Bag@6d06d69c(Nike width: 10)
testClone.Student3@7852e922 age: 12 name: bb bag: testClone.Bag@4e25154f(JNike width: 100)

与我们期望的相同了。

三、是不是万事大吉了？

注意：要知道不是所有的类都能实现深度clone的。例如，StringBuffer，看一下 JDK API中关于StringBuffer的说明，StringBuffer没有重载clone()方法，更为严重的是StringBuffer还是一个 final类，这也是说我们也不能用继承的办法间接实现StringBuffer的clone。如果一个类中包含有StringBuffer类型对象或和 StringBuffer相似类的对象，我们有两种选择：要么只能实现影子clone，要么自己重新生成对象： new StringBuffer(oldValue.toString()); 进行赋值。

你是不是想问上边例子中的String呢，难道实现了clone？（查询String.java源码，发现并没有）通过以下的例子为你解答疑惑：

class StrCloneDemo implements Cloneable {public String str;public StringBuffer strBuff;public Object clone() throws CloneNotSupportedException {return (StrCloneDemo) super.clone();}}public class StrCloneDemoTest {public static void main(String[] a) {StrCloneDemo scd1 = new StrCloneDemo();scd1.str = new String("abcdefghijk");scd1.strBuff = new StringBuffer("rstuvwxyz");System.out.println("before clone,scd1.str = " + scd1.str);System.out.println("before clone,scd1.strBuff = " + scd1.strBuff);StrCloneDemo scd2 = null;try {scd2 = (StrCloneDemo) scd1.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {e.printStackTrace();}scd2.str = scd2.str.substring(0, 3);scd2.strBuff = scd2.strBuff.append("RSTUVWXYZ");System.out.println("******************************************");System.out.println("after clone,scd1.str = " + scd1.str);System.out.println("after clone,scd1.strBuff = " + scd1.strBuff);System.out.println("******************************************");System.out.println("after clone,scd2.str = " + scd2.str);System.out.println("after clone,scd2.strBuff = " + scd2.strBuff);}}

输出：

before clone,scd1.str = abcdefghijk
before clone,scd1.strBuff = rstuvwxyz
******************************************
after clone,scd1.str = abcdefghijk
after clone,scd1.strBuff = rstuvwxyzRSTUVWXYZ
******************************************
after clone,scd2.str = abc
after clone,scd2.strBuff = rstuvwxyzRSTUVWXYZ

分析：String类型的变量好象已经实现了深度clone，因为对scd2.str的改动并没有影响到scd1.str！实质上，在clone的时候scd1.str与scd2.str仍然是引用，而且都指向了同一个 String对象。但在执行c2.str = c2.str.substring(0,5)的时候，生成了一个新的String类型，然后又赋回给scd2.str。这是因为String被 Sun公司的工程师写成了一个不可更改的类（immutable class），在所有String类中的函数都不能更改自身的值。类似的，String类中的其它方法也是如此，都是生成一个新的对象返回。当然StringBuffer还是原来的对象。