假如說你想復(fù)制一個簡單變量。很簡單：

int apples = 5;    
int pears = apples; 

不僅僅是int類型，其它七種原始數(shù)據(jù)類型(boolean,char,byte,short,float,double.long)同樣適用于該類情況。

但是如果你復(fù)制的是一個對象，情況就有些復(fù)雜了。

假設(shè)說我是一個beginner，我會這樣寫：

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

結(jié)果：

學(xué)生1:12345   
學(xué)生2:12345 

這里我們自定義了一個學(xué)生類，該類只有一個number字段。

我們新建了一個學(xué)生實例，然后將該值賦值給stu2實例。(Student stu2 = stu1;)

再看看打印結(jié)果，作為一個新手，拍了拍胸腹，對象復(fù)制不過如此！

難道真的是這樣嗎？

我們試著改變stu2實例的number字段，再打印結(jié)果看看：

stu2.setNumber(54321);     
System.out.println("學(xué)生1:" + stu1.getNumber());    
System.out.println("學(xué)生2:" + stu2.getNumber()); 

結(jié)果：

學(xué)生1:54321    
學(xué)生2:54321 

這就怪了，為什么改變學(xué)生2的學(xué)號，學(xué)生1的學(xué)號也發(fā)生了變化呢？

原因出在(stu2 = stu1) 這一句。該語句的作用是將stu1的引用賦值給stu2，這樣，stu1和stu2指向內(nèi)存堆中同一個對象。如圖：

那么，怎樣才能達(dá)到復(fù)制一個對象呢？

是否記得萬類之王Object。它有11個方法，有兩個protected的方法，其中一個為clone方法。

在Java中所有的類都是缺省的繼承自Java語言包中的Object類的，查看它的源碼，你可以把你的JDK目錄下的src.zip復(fù)制到其他地方然后解壓，里面就是所有的源碼。發(fā)現(xiàn)里面有一個訪問限定符為protected的方法clone()：

/*  
Creates and returns a copy of this object. The precise meaning of "copy" may depend on the class of the object.  
The general intent is that, for any object x, the expression:  
1) x.clone() != x will be true  
2) x.clone().getClass() == x.getClass() will be true, but these are not absolute requirements.  
3) x.clone().equals(x) will be true, this is not an absolute requirement.  
*/  
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException; 

仔細(xì)一看，它還是一個native方法，大家都知道native方法是非Java語言實現(xiàn)的代碼，供Java程序調(diào)用的，因為Java程序是運行在JVM虛擬機(jī)上面的，要想訪問到比較底層的與操作系統(tǒng)相關(guān)的就沒辦法了，只能由靠近操作系統(tǒng)的語言來實現(xiàn)。

第一次聲明保證克隆對象將有單獨的內(nèi)存地址分配。

第二次聲明表明，原始和克隆的對象應(yīng)該具有相同的類類型，但它不是強(qiáng)制性的。

第三聲明表明，原始和克隆的對象應(yīng)該是平等的equals()方法使用，但它不是強(qiáng)制性的。

因為每個類直接或間接的父類都是Object，因此它們都含有clone()方法，但是因為該方法是protected，所以都不能在類外進(jìn)行訪問。

要想對一個對象進(jìn)行復(fù)制，就需要對clone方法覆蓋。

為什么要克隆？

大家先思考一個問題，為什么需要克隆對象？直接new一個對象不行嗎？

答案是：克隆的對象可能包含一些已經(jīng)修改過的屬性，而new出來的對象的屬性都還是初始化時候的值，所以當(dāng)需要一個新的對象來保存當(dāng)前對象的“狀態(tài)”就靠clone方法了。那么我把這個對象的臨時屬性一個一個的賦值給我新new的對象不也行嘛？可以是可以，但是一來麻煩不說，二來，大家通過上面的源碼都發(fā)現(xiàn)了clone是一個native方法，就是快啊，在底層實現(xiàn)的。

提個醒，我們常見的Object a=new Object();Object b;b=a;這種形式的代碼復(fù)制的是引用，即對象在內(nèi)存中的地址，a和b對象仍然指向了同一個對象。

而通過clone方法賦值的對象跟原來的對象時同時獨立存在的。

如何實現(xiàn)克隆

先介紹一下兩種不同的克隆方法，淺克隆(ShallowClone)和深克隆(DeepClone)。

在Java語言中，數(shù)據(jù)類型分為值類型（基本數(shù)據(jù)類型）和引用類型，值類型包括int、double、byte、boolean、char等簡單數(shù)據(jù)類型，引用類型包括類、接口、數(shù)組等復(fù)雜類型。淺克隆和深克隆的主要區(qū)別在于是否支持引用類型的成員變量的復(fù)制，下面將對兩者進(jìn)行詳細(xì)介紹。

一般步驟是（淺克隆）：

1. 被復(fù)制的類需要實現(xiàn)Clonenable接口（不實現(xiàn)的話在調(diào)用clone方法會拋出CloneNotSupportedException異常)， 該接口為標(biāo)記接口(不含任何方法)

2. 覆蓋clone()方法，訪問修飾符設(shè)為public。方法中調(diào)用super.clone()方法得到需要的復(fù)制對象。（native為本地方法)

下面對上面那個方法進(jìn)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("學(xué)生1:" + stu1.getNumber());  
       System.out.println("學(xué)生2:" + stu2.getNumber());   
          
       stu2.setNumber(54321);   
 
       System.out.println("學(xué)生1:" + stu1.getNumber());    
       System.out.println("學(xué)生2:" + stu2.getNumber());   
   }    
} 

結(jié)果：

學(xué)生1:12345  
學(xué)生2:12345   
學(xué)生1:12345   
學(xué)生2:54321 

如果你還不相信這兩個對象不是同一個對象，那么你可以看看這一句：

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

上面的復(fù)制被稱為淺克隆。

還有一種稍微復(fù)雜的深度復(fù)制：

我們在學(xué)生類里再加一個Address類。

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

結(jié)果：

學(xué)生1:123,地址:杭州市    
學(xué)生2:123,地址:杭州市 

乍一看沒什么問題，真的是這樣嗎？

我們在main方法中試著改變addr實例的地址。

addr.setAdd("西湖區(qū)");     
System.out.println("學(xué)生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());    
System.out.println("學(xué)生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd()); 

結(jié)果：

學(xué)生1:123,地址:杭州市    
學(xué)生2:123,地址:杭州市  
學(xué)生1:123,地址:西湖區(qū)   
學(xué)生2:123,地址:西湖區(qū) 

這就奇怪了，怎么兩個學(xué)生的地址都改變了？

原因是淺復(fù)制只是復(fù)制了addr變量的引用，并沒有真正的開辟另一塊空間，將值復(fù)制后再將引用返回給新對象。

所以，為了達(dá)到真正的復(fù)制對象，而不是純粹引用復(fù)制。我們需要將Address類可復(fù)制化，并且修改clone方法，完整代碼如下：

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();   //淺復(fù)制    
       }catch(CloneNotSupportedException e) {    
           e.printStackTrace();    
       }    
       stu.addr = (Address)addr.clone();   //深度復(fù)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("學(xué)生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());  
       System.out.println("學(xué)生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());   
 
       addr.setAdd("西湖區(qū)");    
       System.out.println("學(xué)生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());  
       System.out.println("學(xué)生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());    
   }    
} 

結(jié)果：

學(xué)生1:123,地址:杭州市    
學(xué)生2:123,地址:杭州市   
學(xué)生1:123,地址:西湖區(qū)  
學(xué)生2:123,地址:杭州市 

這樣結(jié)果就符合我們的想法了。 

最后我們可以看看API里其中一個實現(xiàn)了clone方法的類：

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;   
} 

該類其實也屬于深度復(fù)制。

淺克隆和深克隆

1、淺克隆

在淺克隆中，如果原型對象的成員變量是值類型，將復(fù)制一份給克隆對象；如果原型對象的成員變量是引用類型，則將引用對象的地址復(fù)制一份給克隆對象，也就是說原型對象和克隆對象的成員變量指向相同的內(nèi)存地址。

簡單來說，在淺克隆中，當(dāng)對象被復(fù)制時只復(fù)制它本身和其中包含的值類型的成員變量，而引用類型的成員對象并沒有復(fù)制。

在Java語言中，通過覆蓋Object類的clone()方法可以實現(xiàn)淺克隆。

2、深克隆

在深克隆中，無論原型對象的成員變量是值類型還是引用類型，都將復(fù)制一份給克隆對象，深克隆將原型對象的所有引用對象也復(fù)制一份給克隆對象。

簡單來說，在深克隆中，除了對象本身被復(fù)制外，對象所包含的所有成員變量也將復(fù)制。

在Java語言中，如果需要實現(xiàn)深克隆，可以通過覆蓋Object類的clone()方法實現(xiàn)，也可以通過序列化(Serialization)等方式來實現(xiàn)。

（如果引用類型里面還包含很多引用類型，或者內(nèi)層引用類型的類里面又包含引用類型，使用clone方法就會很麻煩。這時我們可以用序列化的方式來實現(xiàn)對象的深克隆。）

序列化就是將對象寫到流的過程，寫到流中的對象是原有對象的一個拷貝，而原對象仍然存在于內(nèi)存中。通過序列化實現(xiàn)的拷貝不僅可以復(fù)制對象本身，而且可以復(fù)制其引用的成員對象，因此通過序列化將對象寫到一個流中，再從流里將其讀出來，可以實現(xiàn)深克隆。需要注意的是能夠?qū)崿F(xiàn)序列化的對象其類必須實現(xiàn)Serializable接口，否則無法實現(xiàn)序列化操作。

擴(kuò)展

Java語言提供的Cloneable接口和Serializable接口的代碼非常簡單，它們都是空接口，這種空接口也稱為標(biāo)識接口，標(biāo)識接口中沒有任何方法的定義，其作用是告訴JRE這些接口的實現(xiàn)類是否具有某個功能，如是否支持克隆、是否支持序列化等。

解決多層克隆問題

如果引用類型里面還包含很多引用類型，或者內(nèi)層引用類型的類里面又包含引用類型，使用clone方法就會很麻煩。這時我們可以用序列化的方式來實現(xiàn)對象的深克隆。

public class Outer implements Serializable{  
 private static final long serialVersionUID = 369285298572941L;  //最好是顯式聲明ID  
 public Inner inner;  
　//Discription:[深度復(fù)制方法,需要對象及對象所有的對象屬性都實現(xiàn)序列化]　  
 public Outer myclone() {  
     Outer outer = null;  
     try { // 將該對象序列化成流,因為寫在流里的是對象的一個拷貝，而原對象仍然存在于JVM里面。所以利用這個特性可以實現(xiàn)對象的深拷貝  
         ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();  
         ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);  
         oos.writeObject(this);  
　　　　　　// 將流序列化成對象  
         ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());  
         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);  
         outer = (Outer) ois.readObject();  
     } catch (IOException e) {  
         e.printStackTrace();  
     } catch (ClassNotFoundException e) {  
         e.printStackTrace();  
     }  
     return outer;  
 }  
} 

Inner也必須實現(xiàn)Serializable，否則無法序列化：

public class Inner implements Serializable{  
 private static final long serialVersionUID = 872390113109L; //最好是顯式聲明ID  
 public String name = "";  
 public Inner(String name) {  
     this.name = name; 
 } 
 
 @Override  
 public String toString() {  
     return "Inner的name值為：" + name;  
 }  
} 

這樣也能使兩個對象在內(nèi)存空間內(nèi)完全獨立存在，互不影響對方的值。

總結(jié)

實現(xiàn)對象克隆有兩種方式：

1). 實現(xiàn)Cloneable接口并重寫Object類中的clone()方法；

2). 實現(xiàn)Serializable接口，通過對象的序列化和反序列化實現(xiàn)克隆，可以實現(xiàn)真正的深度克隆。

注意：基于序列化和反序列化實現(xiàn)的克隆不僅僅是深度克隆，更重要的是通過泛型限定，可以檢查出要克隆的對象是否支持序列化，這項檢查是編譯器完成的，不是在運行時拋出異常，這種是方案明顯優(yōu)于使用Object類的clone方法克隆對象。讓問題在編譯的時候暴露出來總是優(yōu)于把問題留到運行時。

原文鏈接：www.cnblogs.com/Qian123/p/5710533.html