深浅克隆面试题汇总——附详细答案

在开始学习深克隆和浅克隆之前,我们先来看下面代码,有什么问题?

class CloneTest { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { // 等号赋值( 基本类型) int number = 6; int number2 = number; // 修改 number2 的值 number2 = 9; System.out.println("number:" + number); System.out.println("number2:" + number2); // 等号赋值(对象) Dog dog = new Dog(); dog.name = "旺财"; dog.age = 5; Dog dog2 = dog; // 修改 dog2 的值 dog2.name = "大黄"; dog2.age = 3; System.out.println(dog.name + "," + dog.age + "岁"); System.out.println(dog2.name + "," + dog2.age + "岁"); } }

程序执行结果:

number:6 number2:9 大黄,3岁 大黄,3岁

可以看出,如果使用等号复制时,对于值类型来说,彼此之间的修改操作是相对独立的,而对于引用类型来说,因为复制的是引用对象的内存地址,所以修改其中一个值,另一个值也会跟着变化,原理如下图所示:

深浅克隆面试题汇总——附详细答案


因此为了防止这种问题的发生,就要使用对象克隆来解决引用类型复制的问题。

一、浅克隆

浅克隆的默认实现方法是 clone(),实现代码如下:

class CloneTest { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { Dog dog = new Dog(); dog.name = "旺财"; dog.age = 5; // 克隆 Dog dog3 = (Dog) dog.clone(); dog3.name = "小白"; dog3.age = 2; System.out.println(dog.name + "," + dog.age + "岁"); System.out.println(dog3.name + "," + dog3.age + "岁"); } } class Dog implements Cloneable { public String name; public int age; @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); } }

程序执行结果:

旺财,5岁 小白,2岁

可以看出使用克隆就可以解决引用类型复制的问题了,原理如下图所示:

深浅克隆面试题汇总——附详细答案


以上这种复制方式叫做浅克隆。
浅克隆的实现条件:需要克隆的对象必须实现 Cloneable 接口,并重写 clone() 方法,即可实现对此对象的克隆。
然而使用浅克隆也会存在一个问题,请参考以下代码。

class CloneTest { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { DogChild dogChild = new DogChild(); dogChild.name = "二狗"; Dog dog4 = new Dog(); dog4.name = "大黄"; dog4.dogChild = dogChild; Dog dog5 = (Dog) dog4.clone(); dog5.name = "旺财"; dog5.dogChild.name = "狗二"; System.out.println("dog name 4:"+dog4.name); System.out.println("dog name 5:"+dog5.name); System.out.println("dog child name 4:"+dog4.dogChild.name); System.out.println("dog child name 5:"+dog5.dogChild.name); } } class Dog implements Cloneable { public String name; public DogChild dogChild; @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); } } class DogChild { public String name; }

程序执行结果:

dog name 4:大黄 dog name 5:旺财 dog child name 4:狗二 dog child name 5:狗二

也就是说浅克隆,只会复制对象的值类型,而不会复制对象的引用类型。原因如下图所示:

深浅克隆面试题汇总——附详细答案


要处理引用类型不被复制的问题,就要使用到深克隆

二、深克隆

定义:深克隆就是复制整个对象信息,包含值类型和引用类型。
深克隆的实现方式通常包含以下两种。

序列化实现深克隆:先将原对象序列化到内存的字节流中,再从字节流中反序列化出刚刚存储的对象,这个新对象和原对象就不存在任何地址上的共享,这样就实现了深克隆。

所有引用类型都实现克隆:要复制对象的所有引用类型都要实现克隆,所有对象都是复制的新对象,从而实现了深克隆。

深克隆实现方式一:序列化

实现思路:先将要拷贝对象写入到内存中的字节流中,然后再从这个字节流中读出刚刚存储的信息,作为一个新对象返回,那么这个新对象和原对象就不存在任何地址上的共享,自然实现了深拷贝。请参考以下代码:

class CloneTest { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { BirdChild birdChild = new BirdChild(); birdChild.name = "小小鸟"; Bird bird = new Bird(); bird.name = "小鸟"; bird.birdChild = birdChild; // 使用序列化克隆对象 Bird bird2 = CloneUtils.clone(bird); bird2.name = "黄雀"; bird2.birdChild.name = "小黄雀"; System.out.println("bird name:" + bird.name); System.out.println("bird child name:" + bird.birdChild.name); System.out.println("bird name 2:" + bird2.name); System.out.println("bird child name 2:" + bird2.birdChild.name); } } class CloneUtils { public static <T extends Serializable> T clone(T obj) { T cloneObj = null; try { //写入字节流 ByteArrayOutputStream bo = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bo); oos.writeObject(obj); oos.close(); //分配内存,写入原始对象,生成新对象 ByteArrayInputStream bi = new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray());//获取上面的输出字节流 ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(bi); //返回生成的新对象 cloneObj = (T) oi.readObject(); oi.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return cloneObj; } }

程序执行结果:

bird name:小鸟 bird child name:小小鸟 bird name 2:黄雀 bird child name 2:小黄雀

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/wpdspj.html