转自 https://blog.csdn.net/tounaobun/article/details/8491392
假如说你想复制一个简单变量。很简单:

		int apples = 5;
		int pears = apples;

不仅仅是int类型,其它七种原始数据类型(boolean,char,byte,short,float,double.long)同样适用于该类情况。

但是如果你复制的是一个对象,情况就有些复杂了。

假设说我是一个beginner,我会这样写:

class Student {
	private int number;

	public int getNumber() {
		return number;
	}

	public void setNumber(int number) {
		this.number = number;
	}

}
public class Test {

	public static void main(String args[]) {

		Student stu1 = new Student();
		stu1.setNumber(12345);
		Student stu2 = stu1;

		System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());
		System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());
	}
}

打印结果:

学生1:12345
学生2:12345

这里我们自定义了一个学生类,该类只有一个number字段。
我们新建了一个学生实例,然后将该值赋值给stu2实例。(Student stu2 = stu1;)
再看看打印结果,作为一个新手,拍了拍胸腹,对象复制不过如此,
难道真的是这样吗?

我们试着改变stu2实例的number字段,再打印结果看看:

		stu2.setNumber(54321);

		System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());
		System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());

打印结果:

学生1:54321
学生2:54321

这就怪了,为什么改变学生2的学号,学生1的学号也发生了变化呢?

原因出在(stu2 = stu1) 这一句。该语句的作用是将stu1的引用赋值给stu2,

这样,stu1和stu2指向内存堆中同一个对象。如图:

java深拷贝与浅拷贝-LMLPHP
那么,怎样才能达到复制一个对象呢?
是否记得万类之王Object。它有11个方法,有两个protected的方法,其中一个为clone方法。
该方法的签名是:

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

因为每个类直接或间接的父类都是Object,因此它们都含有clone()方法,但是因为该方法是protected,所以都不能在类外进行访问。
要想对一个对象进行复制,就需要对clone方法覆盖。

一般步骤是(浅复制):

  1. 被复制的类需要实现Clonenable接口(不实现的话在调用clone方法会抛出CloneNotSupportedException异常) 该接口为标记接口(不含任何方法)
  2. 覆盖clone()方法,访问修饰符设为public。方法中调用super.clone()方法得到需要的复制对象,(native为本地方法)

下面对上面那个方法进行改造:

class Student implements Cloneable{
	private int number;

	public int getNumber() {
		return number;
	}

	public void setNumber(int number) {
		this.number = number;
	}

	@Override
	public Object clone() {
		Student stu = null;
		try{
			stu = (Student)super.clone();
		}catch(CloneNotSupportedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return stu;
	}
}
public class Test {

	public static void main(String args[]) {

		Student stu1 = new Student();
		stu1.setNumber(12345);
		Student stu2 = (Student)stu1.clone();

		System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());
		System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());

		stu2.setNumber(54321);

		System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());
		System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());
	}
}

打印结果:

学生1:12345
学生2:12345
学生1:12345
学生2:54321

如果你还不相信这两个对象不是同一个对象,那么你可以看看这一句:

		System.out.println(stu1 == stu2); // false

上面的复制被称为浅复制(Shallow Copy),还有一种稍微复杂的深度复制(deep copy):

我们在学生类里再加一个Address类。

class Address  {
	private String add;

	public String getAdd() {
		return add;
	}

	public void setAdd(String add) {
		this.add = add;
	}

}

class Student implements Cloneable{
	private int number;

	private Address addr;

	public Address getAddr() {
		return addr;
	}

	public void setAddr(Address addr) {
		this.addr = addr;
	}

	public int getNumber() {
		return number;
	}

	public void setNumber(int number) {
		this.number = number;
	}

	@Override
	public Object clone() {
		Student stu = null;
		try{
			stu = (Student)super.clone();
		}catch(CloneNotSupportedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return stu;
	}
}
public class Test {

	public static void main(String args[]) {

		Address addr = new Address();
		addr.setAdd("杭州市");
		Student stu1 = new Student();
		stu1.setNumber(123);
		stu1.setAddr(addr);

		Student stu2 = (Student)stu1.clone();

		System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());
		System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());
	}
}

打印结果:

学生1:123,地址:杭州市
学生2:123,地址:杭州市

乍一看没什么问题,真的是这样吗?
我们在main方法中试着改变addr实例的地址。

addr.setAdd("西湖区");

System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());
System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());

打印结果:

学生1:123,地址:杭州市
学生2:123,地址:杭州市
学生1:123,地址:西湖区
学生2:123,地址:西湖区

这就奇怪了,怎么两个学生的地址都改变了?
原因是浅复制只是复制了addr变量的引用,并没有真正的开辟另一块空间,将值复制后再将引用返回给新对象。

所以,为了达到真正的复制对象,而不是纯粹引用复制。我们需要将Address类可复制化,并且修改clone方法,完整代码如下:

package abc;

class Address implements Cloneable {
	private String add;

	public String getAdd() {
		return add;
	}

	public void setAdd(String add) {
		this.add = add;
	}

	@Override
	public Object clone() {
		Address addr = null;
		try{
			addr = (Address)super.clone();
		}catch(CloneNotSupportedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return addr;
	}
}

class Student implements Cloneable{
	private int number;

	private Address addr;

	public Address getAddr() {
		return addr;
	}

	public void setAddr(Address addr) {
		this.addr = addr;
	}

	public int getNumber() {
		return number;
	}

	public void setNumber(int number) {
		this.number = number;
	}

	@Override
	public Object clone() {
		Student stu = null;
		try{
			stu = (Student)super.clone();	//浅复制
		}catch(CloneNotSupportedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		stu.addr = (Address)addr.clone();	//深度复制
		return stu;
	}
}
public class Test {

	public static void main(String args[]) {

		Address addr = new Address();
		addr.setAdd("杭州市");
		Student stu1 = new Student();
		stu1.setNumber(123);
		stu1.setAddr(addr);

		Student stu2 = (Student)stu1.clone();

		System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());
		System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());

		addr.setAdd("西湖区");

		System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());
		System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());
	}
}

打印结果:

学生1:123,地址:杭州市
学生2:123,地址:杭州市
学生1:123,地址:西湖区
学生2:123,地址:杭州市
这样结果就符合我们的想法了。

最后我们可以看看API里其中一个实现了clone方法的类:

java.util.Date:

    /**
     * Return a copy of this object.
     */
    public Object clone() {
        Date d = null;
        try {
            d = (Date)super.clone();
            if (cdate != null) {
                d.cdate = (BaseCalendar.Date) cdate.clone();
            }
        } catch (CloneNotSupportedException e) {} // Won't happen
        return d;
    }

该类其实也属于深度复制。

10-07 09:26