我們知道在Java中存在這個接口Cloneable，實現該接口的類都會具備被拷貝的能力，同時拷貝是在內存中進行，在性能方面比我們直接通過new生成對象來的快，特別是在大對象的生成上，使得性能的提升非常明顯。然而我們知道拷貝分爲深拷貝和淺拷貝之分，但是淺拷貝存在對象屬性拷貝不徹底問題。關於深拷貝、淺拷貝的請參考這裏：漸析java的淺拷貝和深拷貝
一、淺拷貝問題
我們先看如下代碼：
public class Person implements Cloneable{ /** 姓名 **/
private String name;
/** 電子郵件 **/
private Email email; public String getName() { return name;
} public void setName(String name) { this.name = name;
} public Email getEmail() { return email;
} public void setEmail(Email email) { this.email = email;
}
public Person(String name,Email email){ this.name = name; this.email = email;
}
public Person(String name){ this.name = name;
} protected Person clone() {
Person person = null; try {
person = (Person) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return person;
}
}public class Client { public static void main(String[] args) { //寫封郵件
Email email = new Email("請參加會議","請與今天12:30到二會議室參加會議...");
Person person1 = new Person("張三",email);
Person person2 = person1.clone();
person2.setName("李四");
Person person3 = person1.clone();
person3.setName("王五");
System.out.println(person1.getName() + "的郵件內容是：" + person1.getEmail().getContent());
System.out.println(person2.getName() + "的郵件內容是：" + person2.getEmail().getContent());
System.out.println(person3.getName() + "的郵件內容是：" + person3.getEmail().getContent());
}
}--------------------Output:
張三的郵件內容是：請與今天12:30到二會議室參加會議...
李四的郵件內容是：請與今天12:30到二會議室參加會議...
王五的郵件內容是：請與今天12:30到二會議室參加會議...
在該應用程序中，首先定義一封郵件，然後將該郵件發給張三、李四、王五三個人，由於他們是使用相同的郵件，並且僅有名字不同，所以使用張三該對象類拷貝李四、王五對象然後更改下名字即可。程序一直到這裏都沒有錯，但是如果我們需要張三提前30分鐘到，即把郵件的內容修改下：
public class Client { public static void main(String[] args) { //寫封郵件
Email email = new Email("請參加會議","請與今天12:30到二會議室參加會議...");
Person person1 = new Person("張三",email);
Person person2 = person1.clone();
person2.setName("李四");
Person person3 = person1.clone();
person3.setName("王五");
person1.getEmail().setContent("請與今天12:00到二會議室參加會議...");
System.out.println(person1.getName() + "的郵件內容是：" + person1.getEmail().getContent());
System.out.println(person2.getName() + "的郵件內容是：" + person2.getEmail().getContent());
System.out.println(person3.getName() + "的郵件內容是：" + person3.getEmail().getContent());
}
}
在這裏同樣是使用張三該對象實現對李四、王五拷貝，最後將張三的郵件內容改變爲：請與今天12:00到二會議室參加會議...。但是結果是：
張三的郵件內容是：請與今天12:00到二會議室參加會議... 李四的郵件內容是：請與今天12:00到二會議室參加會議... 王五的郵件內容是：請與今天12:00到二會議室參加會議...
這裏我們就疑惑了爲什麼李四和王五的郵件內容也發送了改變呢？讓他們提前30分鐘到人家會有意見的！
其實出現問題的關鍵就在於clone()方法上，我們知道該clone()方法是使用Object類的clone()方法，但是該方法存在一個缺陷，它並不會將對象的所有屬性全部拷貝過來，而是有選擇性的拷貝，基本規則如下：
1、 基本類型
如果變量是基本很類型，則拷貝其值，比如int、float等。
2、 對象
如果變量是一個實例對象，則拷貝其地址引用，也就是說此時新對象與原來對象是公用該實例變量。
3、 String字符串
若變量爲String字符串，則拷貝其地址引用。但是在修改時，它會從字符串池中重新生成一個新的字符串，原有紫都城對象保持不變。
基於上面上面的規則，我們很容易發現問題的所在，他們三者公用一個對象，張三修改了該郵件內容，則李四和王五也會修改，所以纔會出現上面的情況。對於這種情況我們還是可以解決的，只需要在clone()方法裏面新建一個對象，然後張三引用該對象即可：
protected Person clone() {
Person person = null; try {
person = (Person) super.clone();
person.setEmail(new Email(person.getEmail().getObject(),person.getEmail().getContent()));
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return person;
}
所以：淺拷貝只是Java提供的一種簡單的拷貝機制，不便於直接使用。
對於上面的解決方案還是存在一個問題，若我們系統中存在大量的對象是通過拷貝生成的，如果我們每一個類都寫一個clone()方法，並將還需要進行深拷貝，新建大量的對象，這個工程是非常大的，這裏我們可以利用序列化來實現對象的拷貝。
二、利用序列化實現對象的拷貝
如何利用序列化來完成對象的拷貝呢？在內存中通過字節流的拷貝是比較容易實現的。把母對象寫入到一個字節流中，再從字節流中將其讀出來，這樣就可以創建一個新的對象了，並且該新對象與母對象之間並不存在引用共享的問題，真正實現對象的深拷貝。
public class CloneUtils {
@SuppressWarnings("unchecked") public static <T extends Serializable> T clone(T obj){
T cloneObj = null; try { //寫入字節流
ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream obs = new ObjectOutputStream(out);
obs.writeObject(obj);
obs.close();
//分配內存，寫入原始對象，生成新對象
ByteArrayInputStream ios = new ByteArrayInputStream(out.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(ios); //返回生成的新對象
cloneObj = (T) ois.readObject();
ois.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} return cloneObj;
}
}
使用該工具類的對象必須要實現Serializable接口，否則是沒有辦法實現克隆的。
public class Person implements Serializable{ private static final long serialVersionUID = 2631590509760908280L;
.................. //去除clone()方法}public class Email implements Serializable{ private static final long serialVersionUID = 1267293988171991494L;
....................
}
所以使用該工具類的對象只要實現Serializable接口就可實現對象的克隆，無須繼承Cloneable接口實現clone()方法。
public class Client { public static void main(String[] args) { //寫封郵件
Email email = new Email("請參加會議","請與今天12:30到二會議室參加會議...");
Person person1 = new Person("張三",email);
Person person2 = CloneUtils.clone(person1);
person2.setName("李四");
Person person3 = CloneUtils.clone(person1);
person3.setName("王五");
person1.getEmail().setContent("請與今天12:00到二會議室參加會議...");
System.out.println(person1.getName() + "的郵件內容是：" + person1.getEmail().getContent());
System.out.println(person2.getName() + "的郵件內容是：" + person2.getEmail().getContent());
System.out.println(person3.getName() + "的郵件內容是：" + person3.getEmail().getContent());
}
}-------------------Output:
張三的郵件內容是：請與今天12:00到二會議室參加會議...
李四的郵件內容是：請與今天12:30到二會議室參加會議...
王五的郵件內容是：請與今天12:30到二會議室參加會議...