Java不僅吸收了C++語言的各種優點，還摒棄了C++裏難以理解的多繼承、指針等概念。那麼大家知道Java中的clone方法是什麼呢?下面一起來看看!
Java中對象的創建
clone顧名思義就是複製， 在Java語言中， clone方法被對象調用，所以會複製對象。所謂的複製對象，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。那麼在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方法複製一個對象
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內存。程序執行到new操作符時， 首先去看new操作符後面的類型，因爲知道了類型，才能知道要分配多大的內存空間。分配完內存之後，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，構造方法返回後，一個對象創建完畢，可以把他的引用(地址)發佈到外部，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，然後再使用原對象中對應的各個域，填充新對象的域， 填充完成之後，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佈到外部。
複製對象 or 複製引用
在Java中，以下類似的代碼非常常見：
[java] view plain copyPerson p = new Person(23, "zhang");
Person p1 = p;
tln(p);
tln(p1);
當Person p1 = p;執行之後， 是創建了一個新的對象嗎? 首先看打印結果：
on@2f9ee1ac
on@2f9ee1ac
可已看出，打印的地址值是相同的，既然地址都是相同的，那麼肯定是同一個對象。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複製。 (關於引用和對象的區分，可以參考我之前的文章Java中的String爲什麼是不可變的? -- 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後， 內存中的情景如下圖所示：
而下面的代碼是真真正正的克隆了一個對象。
[java] view plain copyPerson p = new Person(23, "zhang");
Person p1 = (Person) e();
tln(p);
tln(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：
on@2f9ee1ac
on@67f1fba0
以上代碼執行完成後， 內存中的情景如下圖所示：
深拷貝 or 淺拷貝
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：
[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是基本數據類型， 那麼對它的拷貝沒有什麼疑議，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， 它只是一個引用， 指向一個真正的String對象，那麼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， 那麼就說明指向不同的`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：
[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);
打印結果爲：
clone是淺拷貝的
所以，clone方法執行的是淺拷貝， 在編寫程序時要注意這個細節。
覆蓋Object中的clone方法， 實現深拷貝
現在爲了要在clone對象時進行深拷貝， 那麼就要Clonable接口，覆蓋並實現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：
[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(" == : " + ( == ));
}
在以上代碼中， 有兩個主要的類， 分別爲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
== : true
如果要使Body對象在clone時進行深拷貝， 那麼就要在Body的clone方法中，將源對象引用的Head對象也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(" == : " + ( == ));
}
打印結果爲：
body == body1 : false
== : 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。
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對象， 這個對象必須要實現Cloneable接口，實現clone方法，並且在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，默認執行的是淺拷貝，也就是說Head中組合的Face對象並不會被拷貝。驗證代碼如下：(這裏本來只給出Face類的代碼就可以了， 但是爲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)
[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(" == : " + ( == ));
}
打印結果爲：
body == body1 : false
== : false
== : true
內存結構圖如下圖所示：
那麼，對Body對象來說，算是這算是深拷貝嗎?其實應該算是深拷貝，因爲對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，這對於兩個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繫，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，並且在在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：
[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();
}
}
再次運行上面的示例，得到的運行結果如下：
body == body1 : false
== : false
== : false
