Java基礎|對象克隆深淺拷貝你真的搞懂了嗎？

對象克隆

1. 什麼時候需要clone

如果希望copy是一個新對象，它的初始狀態與origin相同，但之後它們各自會有自己不同的狀態，這種情況下使用clone方法。
###2. 從訪問規則微妙的protected說起
當子類和超類在不同的包中時，protected修飾的字段，方法被訪問的規則比較微妙（搞明白這一點爲重寫clone方法做鋪墊）。

類的實例對象所在的包	對protected修飾的字段，方法訪問情況
子類和超類實例對象和超類同一個包	子類實例可訪問超類的protected域和方法；子類實例無法訪問自己的protected域和方法；超類實例當然可以訪問自己的protected域和方法。
子類和超類實例對象和子類同一個包	子類實例無法訪問超類的protected域和方法；子類實例可訪問自己的protected域和方法；超類實例無法訪問自己的protected域和方法。
子類和超類實例對象不在父類和子類包中	子類實例無法訪問超類和自己的protected域和方法；超類實例無法訪問自己的protected域和方法。

3. 淺拷貝

clone方法是Object的一個protected方法，所以說你的代碼不能直接調用這個方法（上面已經分析的很清楚了，所有類都是Object的子類，其實例對象不會和Object在同一個包）。如果對象中的所有數據域都是數值或是其他基本數據類型，拷貝這些域沒有問題；如果包含對象引用，拷貝域就會得到對應對象的另一個引用。對象引用這一部分是共享的，其它引用對其修改會引起改變。

4. 深拷貝

####4.1深拷貝說明
如果能確保淺拷貝的情況下，共享的那一部分數據（引用的對象）始終是不可變的，如共享的是String對象（不可變對象），LocalDate對象（不可變對象），那麼這種情況下就是深拷貝。
####4.2建立深拷貝步驟
一般情況下並不滿足，建立深拷貝步驟如下：

• ①判定默認clone方法不能滿足要求；
• ②類重寫clone方法時要實現Cloneable接口（Cloneable只是一個標記作用，在類型查詢時可用instanceof）；
• ③重新定義clone方法，並指定修飾符爲public。
  ####4.3說明
  在一個對象上調用clone方法時，如果這個對象的類沒有實現Cloneable接口，就會拋出CloneNotSupportedException。所有的數組都有一個public的clone方法。

5. 代碼示例

Employee類

import java.util.Date;
import java.util.GregorianCalendar;

/**
 * @author gao tianci
 * @version $Id: Employee.java, v 0.1 2017年6月15日 上午10:50:17 gao tianci Exp $
 */
public class Employee implements Cloneable {
    private String name;
    private double salary;
    private Date   hireDay;

    public Employee(String name, double salary) {
        this.name = name;
        this.salary = salary;
        hireDay = new Date();
    }

    public Employee clone() throws CloneNotSupportedException {
        //調用Object的clone()
        Employee cloned = (Employee) super.clone();
        //克隆可變的字段
        cloned.hireDay = (Date) hireDay.clone();
        return cloned;
    }

    public void setHireDay(int year, int month, int day) {
        //GregorianCalendar()生成陽曆的一個時間類
        Date newHireDay = new GregorianCalendar(year, month - 1, day).getTime();
        hireDay.setTime(newHireDay.getTime());
    }

    public void raiseSalary(double byPercent) {
        double raise = salary * byPercent / 100;
        salary += raise;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Employee [name=" + name + ", salary=" + salary + ", hireDay=" + hireDay + "]";
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public double getSalary() {
        return salary;
    }

    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }

    public Date getHireDay() {
        return hireDay;
    }

    public void setHireDay(Date hireDay) {
        this.hireDay = hireDay;
    }
}

測試代碼

/**
 * 
 * @author gtc46052
 * @version $Id: CloneTest.java, v 0.1 2017年6月17日 下午1:12:41 gtc46052 Exp $
 */
public class CloneTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Employee original = new Employee("Ori-emp", 5000);
            Employee copy = original.clone();
            System.out.println("最初狀態：");
            System.out.println(original.toString());
            System.out.println(copy.toString());

            System.out.println("各自更改自己的狀態：");
            original.raiseSalary(10);
            original.setHireDay(2017, 6, 16);
            copy.raiseSalary(20);
            copy.setHireDay(2012, 12, 31);
            System.out.println(original.toString());
            System.out.println(copy.toString());
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            System.out.println(e.toString());
        }
    }
}

測試結果：

最初狀態：
Employee [name=Ori-emp, salary=5000.0, hireDay=Sat Jun 17 13:23:31 CST 2017]
Employee [name=Ori-emp, salary=5000.0, hireDay=Sat Jun 17 13:23:31 CST 2017]
各自更改自己的狀態：
Employee [name=Ori-emp, salary=5500.0, hireDay=Fri Jun 16 00:00:00 CST 2017]
Employee [name=Ori-emp, salary=6000.0, hireDay=Mon Dec 31 00:00:00 CST 2012]