Java对象克隆(Clone)及Cloneable接口Serializable接口的深入探讨

谈到了对象的克隆,就不得不说为什么要对对象进行克隆。Java中所有的对象都是保存在堆中,而堆是供全局共享的。也就是说,如果同一个Java程序的不同方法,只要能拿到某个对象的引用,引用者就可以随意的修改对象的内部数据(前提是这个对象的内部数据通过get/set方法曝露出来)。有的时候,我们编写的代码想让调用者只获得该对象的一个拷贝(也就是一个内容完全相同的对象,但是在内存中存在两个这样的对象),有什么办法可以做到呢?当然是克隆咯。

PartIII

首先,我们是程序员,当然是用我们程序员的语言来交流。

importjava.util.Date;publicclassUserimplementsCloneable{privateStringusername;privateStringpassword;privateDatebirthdate;publicUser(Stringusername,Stringpassword,Datebirthdate){this.username=username;this.password=password;this.birthdate=birthdate;}@OverrideprotectedObjectclone()throwsCloneNotSupportedException{returnsuper.clone();}@OverridepublicinthashCode(){//省略equals的实现(可用eclipse自动生成)}@Overridepublicbooleanequals(Objectobj){//省略equals的实现(可用eclipse自动生成)}//省略一大堆get/set方法}上述代码构建了一个User类,并且实现了java.lang.Cloneable接口。顾名思义,Cloneable的意思就是说明这个类可以被克隆的意思。

而我们先去看看java.lang.Cloneable这个接口有些什么。

*InvokingObject'sclonemethodonaninstancethatdoesnotimplementthe*Cloneableinterfaceresultsintheexception*CloneNotSupportedExceptionbeingthrown.*

*Byconvention,classesthatimplementthisinterfaceshouldoverride*Object.clone(whichisprotected)withapublicmethod.*See{@linkjava.lang.Object#clone()}fordetailsonoverridingthis*method.*

*Notethatthisinterfacedoesnotcontaintheclonemethod.*Therefore,itisnotpossibletocloneanobjectmerelybyvirtueofthe*factthatitimplementsthisinterface.Eveniftheclonemethodisinvoked*reflectively,thereisnoguaranteethatitwillsucceed.**@authorunascribed*@version1.17,11/17/05*@seejava.lang.CloneNotSupportedException*@seejava.lang.Object#clone()*@sinceJDK1.0*/publicinterfaceCloneable{}不要惊讶,没错,除了一大堆的鸡肠以外,这个接口没有定义任何的方法签名。也就是说,我们要克隆一个对象,但是他又不给我提供一个方法。那该怎么办呢?不怕,我们还有全能的Object类,别忘记他可是所有类的始祖啊(神一般的存在着),所以,有事没事都该去问候一下他老人家。

*Byconvention,thereturnedobjectshouldbeobtainedbycalling*super.clone.Ifaclassandallofitssuperclasses(except*Object)obeythisconvention,itwillbethecasethat*x.clone().getClass()==x.getClass().*

*ThemethodcloneforclassObjectperformsa*specificcloningoperation.First,iftheclassofthisobjectdoes*notimplementtheinterfaceCloneable,thena*CloneNotSupportedExceptionisthrown.Notethatallarrays*areconsideredtoimplementtheinterfaceCloneable.*Otherwise,thismethodcreatesanewinstanceoftheclassofthis*objectandinitializesallitsfieldswithexactlythecontentsof*thecorrespondingfieldsofthisobject,asifbyassignment;the*contentsofthefieldsarenotthemselvescloned.Thus,thismethod*performsa"shallowcopy"ofthisobject,nota"deepcopy"operation.*

没错,又是个native方法,果然是个高深的东西,不过我们还是要占一下他的便宜。而且他这个方法是protected的,分明就是叫我们去占便宜的。

再继续看看下面测试代码。

importjava.util.Date;importorg.junit.Test;publicclassTestCase{@TestpublicvoidtestUserClone()throwsCloneNotSupportedException{Useru1=newUser("Kent","123456",newDate());Useru2=u1;Useru3=(User)u1.clone();System.out.println(u1==u2);//trueSystem.out.println(u1.equals(u2));//trueSystem.out.println(u1==u3);//falseSystem.out.println(u1.equals(u3));//true}}这个clone()方法果然牛,一下子就把我们的对象克隆了一份,执行结果也符合我们的预期,u1和u3的地址不同但是内容相同。

PartIV

通过上述的例子,我们可以看出,要让一个对象进行克隆,其实就是两个步骤:

1.让该类实现java.lang.Cloneable接口;

2.重写(override)Object类的clone()方法。

但是,事实上真的是如此简单吗?再看下面的代码。

publicclassAdministratorimplementsCloneable{privateUseruser;privateBooleaneditable;publicAdministrator(Useruser,Booleaneditable){this.user=user;this.editable=editable;}@OverrideprotectedObjectclone()throwsCloneNotSupportedException{returnsuper.clone();}@OverridepublicinthashCode(){//老规矩}@Overridepublicbooleanequals(Objectobj){//老规矩}//老规矩}上面定义了一个Administrator类,这个类持有一个User类的对象。接下来我们看看对Administrator对象进行克隆会有什么效果。

importjava.util.Date;importorg.junit.Test;publicclassTestCase{@TestpublicvoidtestAdministratorClone()throwsCloneNotSupportedException{Administratora1=newAdministrator(newUser("Kent","123456",newDate()),true);Administratora2=a1;Administratora3=(Administrator)a1.clone();System.out.println(a1==a2);//trueSystem.out.println(a1.equals(a2));//trueSystem.out.println(a1==a3);//falseSystem.out.println(a1.equals(a3));//trueSystem.out.println(a1.getUser()==a3.getUser());//true!It'snotourexpected!!!!!System.out.println(a1.getUser().equals(a3.getUser()));//true}}呵呵呵!出问题了吧。Java哪是那么容易就能驾驭的说!

这里我们就可以引入两个专业的术语:浅克隆(shallowclone)和深克隆(deepclone)。

所谓的浅克隆,顾名思义就是很表面的很表层的克隆,如果我们要克隆Administrator对象,只克隆他自身以及他包含的所有对象的引用地址。

而深克隆,就是非浅克隆。克隆除自身以外所有的对象,包括自身所包含的所有对象实例。至于深克隆的层次,由具体的需求决定,也有“N层克隆”一说。

但是,所有的基本(primitive)类型数据,无论是浅克隆还是深克隆,都会进行原值克隆。毕竟他们都不是对象,不是存储在堆中。注意:基本数据类型并不包括他们对应的包装类。

如果我们想让对象进行深度克隆,我们可以这样修改Administrator类。

@OverrideprotectedObjectclone()throwsCloneNotSupportedException{Administratoradmin=(Administrator)super.clone();admin.user=(User)admin.user.clone();returnadmin;}由于Boolean会对值进行缓存处理,所以我们没必要对Boolean的对象进行克隆。并且Boolean类也没有实现java.lang.Cloneable接口。

PartV

2.确认持有的对象是否实现java.lang.Cloneable接口并提供clone()方法;

3.重写(override)Object类的clone()方法,并且在方法内部调用持有对象的clone()方法;

4.……

5.多麻烦啊,调来调去的,如果有N多个持有的对象,那就要写N多的方法,突然改变了类的结构,还要重新修改clone()方法。

难道就没有更好的办法吗?

PartVI

接下来要重点介绍一下使用java.lang.Serializable来实现对象的深度克隆。

首先,我们编写一个工具类并提供cloneTo()方法。

接下来我们测试一下是否能通过这个工具来实现深度克隆。

又是这个可爱的TestCase,可怜的每次都要动他……

importjava.util.Date;importorg.junit.Test;publicclassTestCase{@TestpublicvoidtestCloneTo(){Administratorsrc=newAdministrator(newUser("Kent","123456",newDate()),true);Administratordist=BeanUtil.cloneTo(src);System.out.println(src==dist);//falseSystem.out.println(src.equals(dist));//trueSystem.out.println(src.getUser()==dist.getUser());//false!Welldone!System.out.println(src.getUser().equals(dist.getUser()));//true}}好了,无论你的对象有多么的复杂,只要这些对象都能够实现java.lang.Serializable接口,就可以进行克隆,而且这种克隆的机制是JVM完成的,不需要修改实体类的代码,方便多了。

通过实现`Cloneable`接口和覆盖`clone()`方法,我们可以创建浅克隆对象。对于更复杂的场景,可以自定义克隆逻辑或利用序列化来实现深克隆。理解并正确应用这些概念对于开发复杂的Java应用程序至关重要。

在Java编程语言中,克隆是一种创建对象副本的方法,它允许我们复制一个对象并拥有一个完全独立的新实例,而不是仅仅引用原始对象。克隆技术在处理复杂数据结构、避免对象共享以及实现对象复制等方面有着广泛的应用。...

在Java中,实现深度克隆通常有两种方式:一是通过实现Cloneable接口并重写Object类的clone()方法;二是使用序列化和反序列化技术。前者需要特别注意的是,只有实现了Cloneable接口的类才能调用默认的clone()方法,...

1.**实现Cloneable接口**:`Cloneable`接口在Java中是一个标记接口,表示该类的对象可以被克隆。虽然它没有定义任何方法,但实现这个接口是调用`clone()`的前提。2.**重写`clone()`方法**:默认的`clone()`方法...

下面我们将深入探讨这两种克隆方法。###浅克隆浅克隆是指创建一个新的对象,其成员变量的值与原对象相同,但引用类型成员变量仍然指向原来的对象。这意味着,如果原对象包含对其他对象的引用,那么这些引用在...

标题中的“java对象复制克隆”主要涉及的是深拷贝,这是一种创建一个新对象的方式,新对象不仅复制了原对象的所有属性,还复制了嵌套的对象引用,使得修改复制后的对象不会影响到原始对象。**浅拷贝**:在浅拷贝中...

在Java中,克隆操作是通过实现`Cloneable`接口和重写`Object`类的`clone()`方法来完成的。但需要注意的是,`clone()`方法默认执行的是浅克隆,因此如果对象中包含对其他对象的引用,这些引用不会被复制。为了实现...

###Java深度克隆详解####一、引言在Java开发过程中,对象拷贝是一项常见操作。...无论是使用`Cloneable`接口还是序列化与反序列化,深度克隆都能有效地解决对象拷贝带来的问题,提高程序的稳定性和安全性。

2.**浅克隆**:通过实现`Cloneable`接口并重写`Object`类的`clone()`方法,可以实现浅克隆。浅克隆只会复制对象自身的属性,如果对象中包含其他对象的引用,那么这些引用会被共享。3.**深克隆**:深克隆需要递归...

但是,这要求被拷贝的对象必须实现`Cloneable`接口,并且通常需要递归调用子对象的`clone()`方法,以确保所有引用的对象也被拷贝。3.**手动复制属性**:这是最直接的方法,遍历对象的所有属性,逐个赋值给新创建...

Java中创建对象主要有四种显式的方式,分别是使用new关键字、反射机制、克隆克隆方法以及反序列化手段。每种方法都有其特定的使用场景和特点,以下是这些方法的详细说明:1.使用new关键字创建对象这是最常见也是...

序列化涉及将对象转换为字节流,而克隆是直接创建一个与原对象具有相同属性的新对象,通常通过实现`Cloneable`接口并覆盖`clone()`方法来实现。9.**序列化框架**除了Java内置的序列化机制,还有许多第三方框架...

实现克隆模式通常需要实现`Cloneable`接口,并重写`Object`类中的`clone()`方法。但需要注意的是,`Object`的`clone()`方法默认是保护级别的,需要在类中将其开放为公开方法。此外,由于`clone()`方法是基于二进制流...

Cloneable接口用于对象的克隆,而Serializable接口用于对象的深克隆。Prototype原型模式的应用场景有很多,例如在数据采集器系统中,需要创建多个不同的数据采集器对象,每个对象都需要进行初始化工作,使用...

但是,`clone()`方法默认的是浅复制,且需要被克隆的对象实现`Cloneable`接口。以下是一个简单的例子:```javapublicclassMyClassimplementsCloneable{privateStringstr;//...gettersandsetters...

`Cloneable`接口是用于标记对象可以被克隆,而`Serializable`接口则是用于对象的序列化和反序列化,但这通常用于跨网络传输或持久化存储,而不是直接的克隆。首先,让我们看看如何使用`Cloneable`接口来实现原型...

THE END
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5.Cloneable接口Cloneable 没有定义任何的方法签名,clone 方法定义在 Object 类中: protectednativeObjectclone()throwsCloneNotSupportedException; 从JVM 的角度看,Cloneable 就是一个标记接口而已。到 clone() 的基本实现中,JVM 会去检测要 clone 的对象的类有没有被打上这个标记,有就让 clone,没有就抛异常。 https://www.jianshu.com/p/da8683e4d780
6.Java中的接口以及常见的Cloneable接口用法java这篇文章主要介绍了Java中的接口以及常见的Cloneable接口用法,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教+ 目录 1. 概念 接口在 Java 中是一个抽象类型,是抽象方法的集合,是抽象类的更进一步。 接口通常以 Interface 来声明。 一个类通过继承接口的方式,从而来继承接口的抽象...https://www.jb51.net/program/3153759cl.htm
7.IDeepCloneable(T)。DeepClone方法IDeepCloneable (T) 方法 DeepClone 方法 IdleGrbit 列舉 IJET_LOGTIME介面 IndexInfo 類別 IndexKeyGrbit 列舉 IndexRangeGrbit 列舉 IndexSegment 類別 InitGrbit 列舉 實例類別 InstanceParameters 類別 Int16ColumnValue 類別 Int32ColumnValue 類別 Int64ColumnValue 類別 ...https://learn.microsoft.com/zh-tw/windows/win32/extensible-storage-engine/hh578936(v=exchg.10)
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