Java不僅吸收了C++語言的各種優點，還摒棄了C++裡難以理解的多繼承、指標等概念。那麼大家知道Java中的clone方法是什麼呢?下面一起來看看!
Java中物件的建立
clone顧名思義就是複製， 在Java語言中， clone方法被物件呼叫，所以會複製物件。所謂的複製物件，首先要分配一個和源物件同樣大小的空間，在這個空間中建立一個新的物件。那麼在java語言中，有幾種方式可以建立物件呢?
1 使用new操作符建立一個物件
2 使用clone方法複製一個物件
那麼這兩種方式有什麼相同和不同呢? new操作符的本意是分配記憶體。程式執行到new操作符時， 首先去看new操作符後面的型別，因為知道了型別，才能知道要分配多大的記憶體空間。分配完記憶體之後，再呼叫建構函式，填充物件的各個域，這一步叫做物件的初始化，構造方法返回後，一個物件建立完畢，可以把他的引用(地址)釋出到外部，在外部就可以使用這個引用操縱這個物件。而clone在第一步是和new相似的， 都是分配記憶體，呼叫clone方法時，分配的記憶體和源物件(即呼叫clone方法的物件)相同，然後再使用原物件中對應的各個域，填充新物件的域， 填充完成之後，clone方法返回，一個新的相同的物件被建立，同樣可以把這個新物件的引用釋出到外部。
複製物件 or 複製引用
在Java中，以下類似的程式碼非常常見：
[java] view plain copyPerson p = new Person(23, "zhang");
Person p1 = p;
tln(p);
tln(p1);
當Person p1 = p;執行之後， 是建立了一個新的物件嗎? 首先看列印結果：
on@2f9ee1ac
on@2f9ee1ac
可已看出，列印的地址值是相同的，既然地址都是相同的，那麼肯定是同一個物件。p和p1只是引用而已，他們都指向了一個相同的物件Person(23, "zhang") 。 可以把這種現象叫做引用的複製。 (關於引用和物件的區分，可以參考我之前的文章Java中的String為什麼是不可變的? -- String原始碼分析 ， 其中有一節講到了引用和物件的區分)。上面程式碼執行完成之後， 記憶體中的情景如下圖所示：
而下面的程式碼是真真正正的克隆了一個物件。
[java] view plain copyPerson p = new Person(23, "zhang");
Person p1 = (Person) e();
tln(p);
tln(p1);
從列印結果可以看出，兩個物件的地址是不同的，也就是說建立了新的物件， 而不是把原物件的地址賦給了一個新的引用變數：
on@2f9ee1ac
on@67f1fba0
以上程式碼執行完成後， 記憶體中的情景如下圖所示：
深拷貝 or 淺拷貝
上面的示例程式碼中，Person中有兩個成員變數，分別是name和age， name是String型別， age是int型別。程式碼非常簡單，如下所示：
[java] view plain copypublic class Person implements Cloneable{
private int age ;
private String name;
public Person(int age, String name) {
= age;
= name;
}
public Person() {}
public int getAge() {
return age;
}
public String getName() {
return name;
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return (Person)e();
}
}
由於age是基本資料型別， 那麼對它的拷貝沒有什麼疑議，直接將一個4位元組的整數值拷貝過來就行。但是name是String型別的， 它只是一個引用， 指向一個真正的String物件，那麼對它的拷貝有兩種方式： 直接將源物件中的name的引用值拷貝給新物件的name欄位， 或者是根據原Person物件中的name指向的字串物件建立一個新的相同的字串物件，將這個新字串物件的引用賦給新拷貝的Person物件的name欄位。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：
下面通過程式碼進行驗證。如果兩個Person物件的name的地址值相同， 說明兩個物件的name都指向同一個String物件， 也就是淺拷貝， 而如果兩個物件的name的地址值不同， 那麼就說明指向不同的`String物件， 也就是在拷貝Person物件的時候， 同時拷貝了name引用的String物件， 也就是深拷貝。驗證程式碼如下：
[java] view plain copyPerson p = new Person(23, "zhang");
Person p1 = (Person) e();
String result = ame() == ame()
? "clone是淺拷貝的" : "clone是深拷貝的";
tln(result);
列印結果為：
clone是淺拷貝的
所以，clone方法執行的是淺拷貝， 在編寫程式時要注意這個細節。
覆蓋Object中的clone方法， 實現深拷貝
現在為了要在clone物件時進行深拷貝， 那麼就要Clonable介面，覆蓋並實現clone方法，除了呼叫父類中的clone方法得到新的物件， 還要將該類中的引用變數也clone出來。如果只是用Object中預設的clone方法，是淺拷貝的，再次以下面的程式碼驗證：
[java] view plain copystatic class Body implements Cloneable{
public Head head;
public Body() {}
public Body(Head head) { = head;}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return e();
}
}
static class Head /*implements Cloneable*/{
public Face face;
public Head() {}
public Head(Face face){ = face;}
}
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Body body = new Body(new Head());
Body body1 = (Body) e();
tln("body == body1 : " + (body == body1) );
tln(" == : " + ( == ));
}
在以上程式碼中， 有兩個主要的類， 分別為Body和Face， 在Body類中， 組合了一個Face物件。當對Body物件進行clone時， 它組合的Face物件只進行淺拷貝。列印結果可以驗證該結論：
body == body1 : false
== : true
如果要使Body物件在clone時進行深拷貝， 那麼就要在Body的clone方法中，將源物件引用的Head物件也clone一份。
[java] view plain copystatic class Body implements Cloneable{
public Head head;
public Body() {}
public Body(Head head) { = head;}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
Body newBody = (Body) e();
= (Head) e();
return newBody;
}
}
static class Head implements Cloneable{
public Face face;
public Head() {}
public Head(Face face){ = face;}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return e();
}
}
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Body body = new Body(new Head());
Body body1 = (Body) e();
tln("body == body1 : " + (body == body1) );
tln(" == : " + ( == ));
}
列印結果為：
body == body1 : false
== : false
由此可見， body和body1內的head引用指向了不同的Head物件， 也就是說在clone Body物件的同時， 也拷貝了它所引用的Head物件， 進行了深拷貝。
真的是深拷貝嗎
由上一節的內容可以得出如下結論：如果想要深拷貝一個物件， 這個物件必須要實現Cloneable介面，實現clone方法，並且在clone方法內部，把該物件引用的其他物件也要clone一份 ， 這就要求這個被引用的物件必須也要實現Cloneable介面並且實現clone方法。
那麼，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，預設執行的是淺拷貝，也就是說Head中組合的Face物件並不會被拷貝。驗證程式碼如下：(這裡本來只給出Face類的程式碼就可以了， 但是為了閱讀起來具有連貫性，避免丟失上下文資訊， 還是給出整個程式，整個程式也非常簡短)
[java] view plain copystatic class Body implements Cloneable{
public Head head;
public Body() {}
public Body(Head head) { = head;}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
Body newBody = (Body) e();
= (Head) e();
return newBody;
}
}
static class Head implements Cloneable{
public Face face;
public Head() {}
public Head(Face face){ = face;}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return e();
}
}
static class Face{}
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Body body = new Body(new Head(new Face()));
Body body1 = (Body) e();
tln("body == body1 : " + (body == body1) );
tln(" == : " + ( == ));
tln(" == : " + ( == ));
}
列印結果為：
body == body1 : false
== : false
== : true
記憶體結構圖如下圖所示：
那麼，對Body物件來說，算是這算是深拷貝嗎?其實應該算是深拷貝，因為對Body物件內所引用的其他物件(目前只有Head)都進行了拷貝，也就是說兩個獨立的Body物件內的head引用已經指向了獨立的兩個Head物件。但是，這對於兩個Head物件來說，他們指向了同一個Face物件，這就說明，兩個Body物件還是有一定的聯絡，並沒有完全的獨立。這應該說是一種不徹底的深拷貝。
如何進行徹底的深拷貝
對於上面的例子來說，怎樣才能保證兩個Body物件完全獨立呢?只要在拷貝Head物件的時候，也將Face物件拷貝一份就可以了。這需要讓Face類也實現Cloneable介面，實現clone方法，並且在在Head物件的clone方法中，拷貝它所引用的Face物件。修改的部分程式碼如下：
[java] view plain copystatic class Head implements Cloneable{
public Face face;
public Head() {}
public Head(Face face){ = face;}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
//return e();
Head newHead = (Head) e();
= (Face) e();
return newHead;
}
}
static class Face implements Cloneable{
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return e();
}
}
再次執行上面的示例，得到的執行結果如下：
body == body1 : false
== : false
== : false
