1.淺復(fù)制與深復(fù)制概念
⑴淺復(fù)制(淺克隆)
被復(fù)制對(duì)象的所有變量都含有與原來的對(duì)象相同的值,而所有的對(duì)其他對(duì)象的引用仍然指向原來的對(duì)象。換言之,淺復(fù)制僅僅復(fù)制所考慮的對(duì)象,而不復(fù)制它所引用的對(duì)象。
⑵深復(fù)制(深克隆)
被復(fù)制對(duì)象的所有變量都含有與原來的對(duì)象相同的值,除去那些引用其他對(duì)象的變量。那些引用其他對(duì)象的變量將指向被復(fù)制過的新對(duì)象,而不再是原有的那些被引用的對(duì)象。換言之,深復(fù)制把要復(fù)制的對(duì)象所引用的對(duì)象都復(fù)制了一遍。
2.Java的clone()方法
⑴clone方法將對(duì)象復(fù)制了一份并返回給調(diào)用者。一般而言,clone()方法滿足:
①對(duì)任何的對(duì)象x,都有x.clone() !=x//克隆對(duì)象與原對(duì)象不是同一個(gè)對(duì)象
②對(duì)任何的對(duì)象x,都有x.clone().getClass()= =x.getClass()//克隆對(duì)象與原對(duì)象的類型一樣
③如果對(duì)象x的equals()方法定義恰當(dāng),那么x.clone().equals(x)應(yīng)該成立。
⑵Java中對(duì)象的克隆
①為了獲取對(duì)象的一份拷貝,我們可以利用Object類的clone()方法。
②在派生類中覆蓋基類的clone()方法,并聲明為public。
③在派生類的clone()方法中,調(diào)用super.clone()。
④在派生類中實(shí)現(xiàn)Cloneable接口。
請(qǐng)看如下代碼:
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public class Student implements Cloneable { String name; int age; Student(String name, int age) { this .name=name; this .age=age; } public Object clone() { Object o= null ; try { o=(Student) super .clone(); //Object 中的clone()識(shí)別出你要復(fù)制的是哪一個(gè)對(duì)象。 } catch (CloneNotSupportedException e) { System.out.println(e.toString()); } return o; } public static void main(String[] args) { Student s1= new Student( "zhangsan" , 18 ); Student s2=(Student)s1.clone(); s2.name= "lisi" ; s2.age= 20 ; //修改學(xué)生2后,不影響學(xué)生1的值。 System.out.println( "name=" +s1.name+ "," + "age=" +s1.age); System.out.println( "name=" +s2.name+ "," + "age=" +s2.age); } } |
說明:
①為什么我們?cè)谂缮愔懈采wObject的clone()方法時(shí),一定要調(diào)用super.clone()呢?在運(yùn)行時(shí)刻,Object中的clone()識(shí)別出你要復(fù)制的是哪一個(gè)對(duì)象,然后為此對(duì)象分配空間,并進(jìn)行對(duì)象的復(fù)制,將原始對(duì)象的內(nèi)容一一復(fù)制到新對(duì)象的存儲(chǔ)空間中。
②繼承自java.lang.Object類的clone()方法是淺復(fù)制。以下代碼可以證明之。
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class Professor { String name; int age; Professor(String name, int age) { this .name=name; this .age=age; } } public class Student implements Cloneable { String name; // 常量對(duì)象。 int age; Professor p; // 學(xué)生1和學(xué)生2的引用值都是一樣的。 Student(String name, int age,Professor p) { this .name=name; this .age=age; this .p=p; } public Object clone() { Student o= null ; try { o=(Student) super .clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { System.out.println(e.toString()); } o.p=(Professor)p.clone(); return o; } public static void main(String[] args) { Professor p= new Professor( "wangwu" , 50 ); Student s1= new Student( "zhangsan" , 18 ,p); Student s2=(Student)s1.clone(); s2.p.name= "lisi" ; s2.p.age= 30 ; System.out.println( "name=" +s1.p.name+ "," + "age=" +s1.p.age); System.out.println( "name=" +s2.p.name+ "," + "age=" +s2.p.age); //輸出結(jié)果學(xué)生1和2的教授成為lisi,age為30。 } } |
那應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)深層次的克隆,即修改s2的教授不會(huì)影響s1的教授?代碼改進(jìn)如下。
改進(jìn)使學(xué)生1的Professor不改變(深層次的克隆)
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class Professor implements Cloneable { String name; int age; Professor(String name, int age) { this .name=name; this .age=age; } public Object clone() { Object o= null ; try { o= super .clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { System.out.println(e.toString()); } return o; } } public class Student implements Cloneable { String name; int age; Professor p; Student(String name, int age,Professor p) { this .name=name; this .age=age; this .p=p; } public Object clone() { Student o= null ; try { o=(Student) super .clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { System.out.println(e.toString()); } //對(duì)引用的對(duì)象也進(jìn)行復(fù)制 o.p=(Professor)p.clone(); return o; } public static void main(String[] args) { Professor p= new Professor( "wangwu" , 50 ); Student s1= new Student( "zhangsan" , 18 ,p); Student s2=(Student)s1.clone(); s2.p.name= "lisi" ; s2.p.age= 30 ; //學(xué)生1的教授不 改變。 System.out.println( "name=" +s1.p.name+ "," + "age=" +s1.p.age); System.out.println( "name=" +s2.p.name+ "," + "age=" +s2.p.age); } } |
3.利用串行化來做深復(fù)制(主要是為了避免重寫比較復(fù)雜對(duì)象的深復(fù)制的clone()方法,也可以程序?qū)崿F(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳等等功能)
把對(duì)象寫到流里的過程是串行化(Serilization)過程,但是在Java程序師圈子里又非常形象地稱為“冷凍”或者“腌咸菜(picking)”過程;而把對(duì)象從流中讀出來的并行化(Deserialization)過程則叫做 “解凍”或者“回鮮(depicking)”過程。
應(yīng)當(dāng)指出的是,寫在流里的是對(duì)象的一個(gè)拷貝,而原對(duì)象仍然存在于JVM里面,因此“腌成咸菜”的只是對(duì)象的一個(gè)拷貝,Java咸菜還可以回鮮。
在Java語言里深復(fù)制一個(gè)對(duì)象,常常可以先使對(duì)象實(shí)現(xiàn)Serializable接口,然后把對(duì)象(實(shí)際上只是對(duì)象的一個(gè)拷貝)寫到一個(gè)流里(腌成咸菜),再從流里讀出來(把咸菜回鮮),便可以重建對(duì)象。
如下為深復(fù)制源代碼。
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public Object deepClone() { //將對(duì)象寫到流里 ByteArrayOutoutStream bo= new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oo= new ObjectOutputStream(bo); oo.writeObject( this ); //從流里讀出來 ByteArrayInputStream bi= new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray()); ObjectInputStream oi= new ObjectInputStream(bi); return (oi.readObject()); } |
這樣做的前提是對(duì)象以及對(duì)象內(nèi)部所有引用到的對(duì)象都是可串行化的,否則,就需要仔細(xì)考察那些不可串行化的對(duì)象或?qū)傩钥煞裨O(shè)成transient,從而將之排除在復(fù)制過程之外。上例代碼改進(jìn)如下。
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class Teacher implements Serializable{ String name; int age; public void Teacher(String name, int age){ this .name=name; this .age=age; } } public class Student implements Serializable{ String name; //常量對(duì)象 int age; Teacher t; //學(xué)生1和學(xué)生2的引用值都是一樣的。 public void Student(String name, int age,Teacher t){ this .name=name; this .age=age; this .p=p; } public Object deepClone() throws IOException, OptionalDataException,ClassNotFoundException{ //將對(duì)象寫到流里 ByteArrayOutoutStream bo= new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oo= new ObjectOutputStream(bo); oo.writeObject( this ); //從流里讀出來 ByteArrayInputStream bi= new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray()); ObjectInputStream oi= new ObjectInputStream(bi); return (oi.readObject()); } public static void main(String[] args){ Teacher t= new Teacher( "tangliang" , 30 ); Student s1= new Student( "zhangsan" , 18 ,t); Student s2=(Student)s1.deepClone(); s2.t.name= "tony" ; s2.t.age= 40 ; //學(xué)生1的老師不改變 System.out.println( "name=" +s1.t.name+ "," + "age=" +s1.t.age); } } |