clone顧名思義就是復制， 在Java語言中， clone方法被對象調用，所以會復制對象。所謂的復制對象，首先要分配一個和源對象同樣大小的空間，在這個空間中創建一個新的對象。那么在java語言中，有幾種方式可以創建對象呢？

1 使用new操作符創建一個對象

2 使用clone方法復制一個對象

那么這兩種方式有什么相同和不同呢？

new操作符的本意是分配內存。程序執行到new操作符時， 首先去看new操作符后面的類型，因為知道了類型，才能知道要分配多大的內存空間。分配完內存之后，再調用構造函數，填充對象的各個域，這一步叫做對象的初始化。構造方法返回后，一個對象創建完畢，可以把他的引用（地址）發布到外部，在外部就可以使用這個引用操縱這個對象。

而clone在第一步是和new相似的， 都是分配內存，調用clone方法時，分配的內存和源對象（即調用clone方法的對象）相同，然后再使用原對象中對應的各個域，填充新對象的域， 填充完成之后，clone方法返回，一個新的相同的對象被創建，同樣可以把這個新對象的引用發布到外部。

在Java中，以下類似的代碼很常見：

Person p = new Person(23, 'zhang');Person p1 = p;System.out.println(p);System.out.println(p1);

當Person p1 = p;執行之后， 是創建了一個新的對象嗎？ 首先看打印結果：

com.pansoft.zhangjg.testclone.Person@2f9ee1ac com.pansoft.zhangjg.testclone.Person@2f9ee1ac

可已看出，打印的地址值是相同的，既然地址都是相同的，那么肯定是同一個對象。p和p1只是引用而已，他們都指向了一個相同的對象Person(23, 'zhang') 。 可以把這種現象叫做引用的復制。 （關于引用和對象的區分，可以參考之前的文章 Java中的String為什么是不可變的？ -- String源碼分析 ， 其中有一節講到了引用和對象的區分）。上面代碼執行完成之后， 內存中的情景如下圖所示：

而下面的代碼是真正克隆了一個對象：

Person p = new Person(23, 'zhang');Person p1 = (Person) p.clone();System.out.println(p);System.out.println(p1);

從打印結果可以看出，兩個對象的地址是不同的，也就是說創建了新的對象， 而不是把原對象的地址賦給了一個新的引用變量：

com.pansoft.zhangjg.testclone.Person@2f9ee1ac com.pansoft.zhangjg.testclone.Person@67f1fba0

內存中的情景如下所示：

上面的示例代碼中，Person中有兩個成員變量，分別是name和age， name是String類型， age是int類型。代碼非常簡單，如下所示：·、

public class Person implements Cloneable{private int age ;private String name;public Person(int age, String name) {this.age = age;this.name = name;}public Person() {} public int getAge() {return age;} public String getName() {return name;}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return (Person)super.clone();}}

由于age是基本數據類型， 那么對它的拷貝沒有什么疑議，直接將一個4字節的整數值拷貝過來就行。

但是name是String類型的（非基本類型）， 它只是一個引用， 指向一個真正的String對象，那么 對它的拷貝 有兩種方式： 直接將源對象中的name的引用值拷貝給新對象的name字段， 或者是根據原Person對象中的name指向的字符串對象創建一個新的相同的字符串對象，將這個新字符串對象的引用賦給新拷貝的Person對象的name字段。

這兩種拷貝方式分別叫做淺拷貝和深拷貝。深拷貝和淺拷貝的原理如下圖所示：

下面通過代碼進行驗證。

如果兩個Person對象的name的地址值相同， 說明兩個對象的name都指向同一個String對象， 也就是淺拷貝， 而如果兩個對象的name的地址值不同， 那么就說明指向不同的String對象， 也就是在拷貝Person對象的時候， 同時拷貝了name引用的String對象， 也就是深拷貝。驗證代碼如下：

Person p = new Person(23, 'zhang');Person p1 = (Person) p.clone();String result = p.getName() == p1.getName() ? 'clone是淺拷貝的' : 'clone是深拷貝的';System.out.println(result);

打印結果為：

clone是淺拷貝的

所以clone方法執行的是淺拷貝，在編寫程序時需要注意這個問題。

但是我們可以通過覆蓋Object中的clone方法， 實現深拷貝。

現在為了要在clone對象時進行深拷貝， 那么就要Clonable接口，覆蓋并實現clone方法，除了調用父類中的clone方法得到新的對象， 還要將該類中的引用變量也clone出來。如果只是用Object中默認的clone方法，是淺拷貝的，再次以下面的代碼驗證：

static class Body implements Cloneable{ public Head head; public Body() {} public Body(Head head) {this.head = head;} @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); }}static class Head /*implements Cloneable*/{ public Face face; public Head() {} public Head(Face face){this.face = face;}} public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { Body body = new Body(new Head()); Body body1 = (Body) body.clone(); System.out.println('body == body1 : ' + (body == body1) ); System.out.println('body.head == body1.head : ' + (body.head == body1.head));}

在以上代碼中， 有兩個主要的類， 分別為Body和Face， 在Body類中， 組合了一個Face對象。當對Body對象進行clone時， 它組合的Face對象只進行淺拷貝。打印結果可以驗證該結論：

body == body1 : false body.head == body1.head : true

如果要使Body對象在clone時進行深拷貝， 那么就要在Body的clone方法中，將源對象引用的Head對象也clone一份。

static class Body implements Cloneable{ public Head head; public Body() {} public Body(Head head) {this.head = head;} @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { Body newBody = (Body) super.clone(); newBody.head = (Head) head.clone(); return newBody; }}static class Head implements Cloneable{ public Face face; public Head() {} public Head(Face face){this.face = face;} @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); }} public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { Body body = new Body(new Head()); Body body1 = (Body) body.clone(); System.out.println('body == body1 : ' + (body == body1) ); System.out.println('body.head == body1.head : ' + (body.head == body1.head));}

打印結果為：

body == body1 : false body.head == body1.head : false

由此可見， body和body1內的head引用指向了不同的Head對象， 也就是說在clone Body對象的同時， 也拷貝了它所引用的Head對象， 進行了深拷貝。

由上一節的內容可以得出如下結論：如果想要深拷貝一個對象， 這個對象必須要實現Cloneable接口，實現clone方法，并且在clone方法內部，把該對象引用的其他對象也要clone一份 ， 這就要求這個被引用的對象必須也要實現Cloneable接口并且實現clone方法。

那么，按照上面的結論， Body類組合了Head類， 而Head類組合了Face類，要想深拷貝Body類，必須在Body類的clone方法中將Head類也要拷貝一份，但是在拷貝Head類時，默認執行的是淺拷貝，也就是說Head中組合的Face對象并不會被拷貝。驗證代碼如下：（這里本來只給出Face類的代碼就可以了， 但是為了閱讀起來具有連貫性，避免丟失上下文信息， 還是給出整個程序，整個程序也非常簡短）

static class Body implements Cloneable{ public Head head; public Body() {} public Body(Head head) {this.head = head;} @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { Body newBody = (Body) super.clone(); newBody.head = (Head) head.clone(); return newBody; }}static class Head implements Cloneable{ public Face face; public Head() {} public Head(Face face){this.face = face;} @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); }} static class Face{}public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { Body body = new Body(new Head(new Face())); Body body1 = (Body) body.clone(); System.out.println('body == body1 : ' + (body == body1)); System.out.println('body.head == body1.head : ' + (body.head == body1.head)); System.out.println('body.head.face == body1.head.face : ' + (body.head.face == body1.head.face));}

打印結果為：

body == body1 : false body.head == body1.head : false body.head.face == body1.head.face : true

內存結構如下所示：

那么，對Body對象來說，算是這算是深拷貝嗎？其實應該算是深拷貝，因為對Body對象內所引用的其他對象（目前只有Head）都進行了拷貝，也就是說兩個獨立的Body對象內的head引用已經指向了獨立的兩個Head對象。但是，這對于兩個Head對象來說，他們指向了同一個Face對象，這就說明，兩個Body對象還是有一定的聯系，并沒有完全的獨立。這應該說是一種 不徹底的深拷貝 。

對于上面的例子來說，怎樣才能保證兩個Body對象完全獨立呢？只要在拷貝Head對象的時候，也將Face對象拷貝一份就可以了。這需要讓Face類也實現Cloneable接口，實現clone方法，并且在在Head對象的clone方法中，拷貝它所引用的Face對象。修改的部分代碼如下：

static class Head implements Cloneable{ public Face face; public Head() {} public Head(Face face){this.face = face;} @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { //return super.clone(); Head newHead = (Head) super.clone(); newHead.face = (Face) this.face.clone(); return newHead; }} static class Face implements Cloneable{ @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); }}

再次運行上面的示例，得到的運行結果如下：

body == body1 : false body.head == body1.head : false body.head.face == body1.head.face : false

這說名兩個Body已經完全獨立了，他們間接引用的face對象已經被拷貝，也就是引用了獨立的Face對象。內存結構圖如下：

依此類推，如果Face對象還引用了其他的對象， 比如說Mouth，如果不經過處理，Body對象拷貝之后還是會通過一級一級的引用，引用到同一個Mouth對象。同理， 如果要讓Body在引用鏈上完全獨立， 只能顯式的讓Mouth對象也被拷貝。

到此，可以得到如下結論：如果在拷貝一個對象時，要想讓這個拷貝的對象和源對象完全彼此獨立，那么在引用鏈上的每一級對象都要被顯式的拷貝。

所以創建徹底的深拷貝 是非常麻煩 的，尤其是在引用關系非常復雜的情況下， 或者在引用鏈的某一級上引用了一個第三方的對象， 而這個對象沒有實現clone方法， 那么在它之后的所有引用的對象都是被共享的。 舉例來說，如果被Head引用的Face類是第三方庫中的類，并且沒有實現Cloneable接口，那么在Face之后的所有對象都會被拷貝前后的兩個Body對象共同引用。假設Face對象內部組合了Mouth對象，并且Mouth對象內部組合了Tooth對象， 內存結構如下圖：

clone在平時項目的開發中可能用的不是很頻繁，但是區分深拷貝和淺拷貝會讓我們對java內存結構和運行方式有更深的了解。至于徹底深拷貝，幾乎是不可能實現的，原因已經在上一節中進行了說明。

深拷貝和徹底深拷貝，在創建不可變對象時，可能對程序有著微妙的影響，可能會決定我們創建的不可變對象是不是真的不可變。clone的一個重要的應用也是用于不可變對象的創建。關于創建不可變對象，會在后續的文章中進行闡述。

到此這篇關于詳解Java中的clone方法的文章就介紹到這了,更多相關Java中的clone方法內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網！