1、直接赋值
好,下面我们先看第一种方式,直接赋值。在Java中,A a1 = a2,我们需要理解的是这实际上复制的是引用,也就是说a1和a2指向的是同一个对象。因此,当a1变化的时候,a2里面的成员变量也会跟着变化。各位,请看下面的代码吧!/* 建立类 */ class Resume { private String name; //姓名 private String sex; //性别 private int age; //年龄 private String experience; //工作经历 public Resume(String name, String sex, int age) { this.name = name; this.sex = sex; this.age = age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public int getAge() { return age; } public void setExperience(String experience) { this.experience = experience; } public String getExperience() { return experience; } public void displayResume() { System.out.println("姓名:"+name+" 性别:"+sex+" 年龄:"+age); System.out.println("工作经历:"+experience); } } public class MainClass { public static void main(String[] args) { Resume zhangsan = new Resume("zhangsan","男",24); zhangsan.setExperience("2009-2013就读于家里蹲大学,精通JAVA,C,C++,C#等代码复制"); zhangsan.displayResume(); Resume zhangsan1 = zhangsan; zhangsan1.setExperience("2009-2013就读于家里蹲大学,精通JAVA,C,C++,C#等"); zhangsan.displayResume(); zhangsan1.displayResume(); } }
程序运行结果
姓名:zhangsan 性别:男 年龄:24 工作经历:2009-2013就读于家里蹲大学,精通JAVA,C,C++,C#等代码复制 姓名:zhangsan 性别:男 年龄:24 工作经历:2009-2013就读于家里蹲大学,精通JAVA,C,C++,C#等 姓名:zhangsan 性别:男 年龄:24 工作经历:2009-2013就读于家里蹲大学,精通JAVA,C,C++,C#等
在本程序中,生成了一份zhangsan的简历。之后又复制了一份简历zhangsan1,可见zhangsan1中工作经历发生变化时,zhangsan的工作经历也发生了变化。
2、浅拷贝
上面直接赋值的结果,有时候可能并不是我们所想要的。就像我们投简历的时候,可能会根据应聘公司的类型做出相应的调整,如果是投技术类的工作可能会偏技术一点;如果是投国企啊什么之类的,社会经历学生工作什么的可能也是很重要的一部分。所以我们不需要当我们修改一份简历的时候,所有的简历都变调。不然到时候投技术类的公司又得改回来。说了这么多,我们也就是希望,把a1赋值给a2之后,a1和a2能保持独立,不要互相影响。 实现上面想法之一的方法就是Object的Clone()函数了。在这里,我们需要了解clone()主要做了些什么,创建一个新对象,然后将当前对象的非静态字段复制到该新对象,如果字段是值类型的,那么对该字段执行复制;如果该字段是引用类型的话,则复制引用但不复制引用的对象。因此,原始对象及其副本引用同一个对象。 好,我们先看这一段话的前一部分,如果字段是值类型,则直接复制。如下面程序所示/* 建立类,实现Clone方法 */ class Resume implements Cloneable{ private String name; //姓名 private String sex; //性别 private int age; //年龄 private String experience; //工作经历 public Resume(String name, String sex, int age) { this.name = name; this.sex = sex; this.age = age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public int getAge() { return age; } public void setExperience(String experience) { this.experience = experience; } public String getExperience() { return experience; } public void displayResume() { System.out.println("姓名:"+name+" 性别:"+sex+" 年龄:"+age); System.out.println("工作经历:"+experience); } public Object clone() { try { return (Resume)super.clone(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } } } public class MainClass { public static void main(String[] args) { Resume zhangsan = new Resume("zhangsan","男",24); zhangsan.setExperience("2009-2013就读于家里蹲大学,精通JAVA,C,C++,C#等代码拷贝和粘贴"); zhangsan.displayResume(); Resume zhangsan1 = (Resume)zhangsan.clone(); zhangsan1.setAge(23); zhangsan1.displayResume(); Resume zhangsan2 = (Resume)zhangsan.clone(); zhangsan2.setExperience("2009-2013就读于家里蹲大学,精通JAVA,C,C++,C#等代码"); zhangsan2.displayResume(); zhangsan.displayResume(); } }
程序运行结果
姓名:zhangsan 性别:男 年龄:24 工作经历:2009-2013就读于家里蹲大学,精通JAVA,C,C++,C#等代码拷贝和粘贴 姓名:zhangsan 性别:男 年龄:23 工作经历:2009-2013就读于家里蹲大学,精通JAVA,C,C++,C#等代码拷贝和粘贴 姓名:zhangsan 性别:男 年龄:24 工作经历:2009-2013就读于家里蹲大学,精通JAVA,C,C++,C#等代码 姓名:zhangsan 性别:男 年龄:24 工作经历:2009-2013就读于家里蹲大学,精通JAVA,C,C++,C#等代码拷贝和粘贴由程序的运行结果可以看出,我们实现了a1和a2引用的独立。 但是什么叫“如果该字段是引用类型的话,则复制引用但不复制引用的对象。因此,原始对象及其副本引用同一个对象。”,到底什么意思?不用着急,我们接下来看下面一段程序:
class Experience { private String educationBackground; private String skills; public void setExperience(String educationBackground, String skills) { // TODO Auto-generated constructor stub this.educationBackground = educationBackground; this.skills = skills; } public String toString() { return educationBackground + skills; } } /* 建立类,实现Clone方法 */ class Resume implements Cloneable{ private String name; //姓名 private String sex; //性别 private int age; //年龄 private Experience experience; //工作经历 public Resume(String name, String sex, int age) { this.name = name; this.sex = sex; this.age = age; this.experience = new Experience(); } public void setAge(int age) { this.age = age; } public int getAge() { return age; } public Experience getExperience() { return experience; } public void setExperience(String educationBackground, String skills) { experience.setExperience(educationBackground, skills); } public void displayResume() { System.out.println("姓名:"+name+" 性别:"+sex+" 年龄:"+age); System.out.println("工作经历:"+experience.toString()); } public Object clone() { try { return (Resume)super.clone(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } } } public class MainClass { public static void main(String[] args) { Resume zhangsan = new Resume("zhangsan","男",24); zhangsan.setExperience("2009-2013就读于家里蹲大学","精通JAVA,C,C++,C#等代码拷贝和粘贴"); zhangsan.displayResume(); Resume zhangsan2 = (Resume)zhangsan.clone(); zhangsan2.setExperience("2009-2013就读于家里蹲大学","精通JAVA,C,C++,C#等"); zhangsan2.displayResume(); zhangsan.displayResume(); zhangsan2.displayResume(); } }
程序运行结果:
姓名:zhangsan 性别:男 年龄:24 工作经历:2009-2013就读于家里蹲大学精通JAVA,C,C++,C#等代码拷贝和粘贴 姓名:zhangsan 性别:男 年龄:24 工作经历:2009-2013就读于家里蹲大学精通JAVA,C,C++,C#等 姓名:zhangsan 性别:男 年龄:24 工作经历:2009-2013就读于家里蹲大学精通JAVA,C,C++,C#等 姓名:zhangsan 性别:男 年龄:24 工作经历:2009-2013就读于家里蹲大学精通JAVA,C,C++,C#等
我们看一下上面两段程序差异在哪儿,第一段程序的工作经历是作为Resume类的一个普通的成员变量,也就是值属性。而后面一段程序中,工作经历Experience是一个类。结合上面程序的运行结果,我们再来理解“如果该字段是引用类型的话,则复制引用但不复制引用的对象。因此,原始对象及其副本引用同一个对象。”其实也就是说,zhangsan和zhangsan2里面的Experience类指向的是同一个对象嘛!那不管是zhangsan里面的Experience变化,还是zhangsan2里面的Experience变化都会影响另外一个啊。
3、深拷贝
其实出现问题的关键就在于clone()方法上,我们知道该clone()方法是使用Object类的clone()方法,但是该方法存在一个缺陷,它并不会将对象的所有属性全部拷贝过来,而是有选择性的拷贝,基本规则如下:
1、 基本类型
如果变量是基本很类型,则拷贝其值,比如int、float等。
2、 对象
如果变量是一个实例对象,则拷贝其地址引用,也就是说此时新对象与原来对象是公用该实例变量。
3、 String字符串
若变量为String字符串,则拷贝其地址引用。但是在修改时,它会从字符串池中重新生成一个新的字符串,原有紫都城对象保持不变。
基于上面上面的规则,我们很容易发现问题的所在,他们三者公用一个对象,张三修改了该邮件内容,则李四和王五也会修改,所以才会出现上面的情况。对于这种情况我们还是可以解决的,只需要在clone()方法里面新建一个对象,然后张三引用该对象即可:
rotected Person clone() { Person person = null; try { person = (Person) super.clone(); person.setEmail(new Email(person.getEmail().getObject(),person.getEmail().getContent())); } catch (CloneNotSupportedException e) { e.printStackTrace(); } return person; }
所以:浅拷贝只是Java提供的一种简单的拷贝机制,不便于直接使用。
对于上面的解决方案还是存在一个问题,若我们系统中存在大量的对象是通过拷贝生成的,如果我们每一个类都写一个clone()方法,并将还需要进行深拷贝,新建大量的对象,这个工程是非常大的,这里我们可以利用序列化来实现对象的拷贝。
如何利用序列化来完成对象的拷贝呢?在内存中通过字节流的拷贝是比较容易实现的。把母对象写入到一个字节流中,再从字节流中将其读出来,这样就可以创建一个新的对象了,并且该新对象与母对象之间并不存在引用共享的问题,真正实现对象的深拷贝。
public class CloneUtils { @SuppressWarnings("unchecked") public static <T extends Serializable> T clone(T obj){ T cloneObj = null; try { //写入字节流 ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream obs = new ObjectOutputStream(out); obs.writeObject(obj); obs.close(); //分配内存,写入原始对象,生成新对象 ByteArrayInputStream ios = new ByteArrayInputStream(out.toByteArray()); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(ios); //返回生成的新对象 cloneObj = (T) ois.readObject(); ois.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return cloneObj; } }
使用该工具类的对象必须要实现Serializable接口,否则是没有办法实现克隆的。
public class Person implements Serializable{ private static final long serialVersionUID = 2631590509760908280L; .................. //去除clone()方法 } public class Email implements Serializable{ private static final long serialVersionUID = 1267293988171991494L; .................... }
所以使用该工具类的对象只要实现Serializable接口就可实现对象的克隆,无须继承Cloneable接口实现clone()方法。
public class Client { public static void main(String[] args) { //写封邮件 Email email = new Email("请参加会议","请与今天12:30到二会议室参加会议..."); Person person1 = new Person("张三",email); Person person2 = CloneUtils.clone(person1); person2.setName("李四"); Person person3 = CloneUtils.clone(person1); person3.setName("王五"); person1.getEmail().setContent("请与今天12:00到二会议室参加会议..."); System.out.println(person1.getName() + "的邮件内容是:" + person1.getEmail().getContent()); System.out.println(person2.getName() + "的邮件内容是:" + person2.getEmail().getContent()); System.out.println(person3.getName() + "的邮件内容是:" + person3.getEmail().getContent()); } } ------------------- Output: 张三的邮件内容是:请与今天12:00到二会议室参加会议... 李四的邮件内容是:请与今天12:30到二会议室参加会议... 王五的邮件内容是:请与今天12:30到二会议室参加会议...