什么是对象的浅度克隆和深度克隆？

在日常的开发中，我们经常会遇到需要克隆一个对象，对克隆的对象操作之后不影响原有对象以及与之关联的对象

Java的Object类提供了clone方法，用来进行克隆对象，不过JDK提供的clone()方法只是浅度克隆，要想深度克隆需要自己来实现，那么什么是浅度克隆和深度克隆呢？

浅度克隆

JDK提供的克隆是浅度克隆，它只将对象中的基础数据类型的成员变量克隆到新对象中，对象中的引用类型只是克隆了一个引用，克隆后的引用类型还是指向原对象，如下图所示

代码如下：

public class Teacher {
    private String name;
    private int age;

    public Teacher(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

public class User implements Cloneable{
    private String name;
    private int age;
    private Teacher teacher;

    public User(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Teacher getTeacher() {
        return teacher;
    }

    public void setTeacher(Teacher teacher) {
        this.teacher = teacher;
    }

    @Override
    protected User clone() throws CloneNotSupportedException {
        User user = null;
        try {
            user = (User) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        return user;
    }
}

public class TestClone {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        User user = new User("Tom",13);
        user.setTeacher(new Teacher("Jack",40));
        User userClone = user.clone();

        userClone.getTeacher().setName("Jerry");
        userClone.setName("Tom1");
        userClone.setAge(20);

        System.out.println(user.getName() + "|" + user.getAge() + "|" + user.getTeacher().getName());
        System.out.println(userClone.getName() + "|" + userClone.getAge() + "|" + userClone.getTeacher().getName());
        
    }
}

输出结果：

Tom|13|Jerry
Tom1|20|Jerry

从输出结果可以看出，克隆对象修改name和age不会影响原对象，但对引用类型Teacher做修改，就会影响原对象

深度克隆

深度克隆就是把整个对象完全克隆一份，包括对象中的引用类型,如图所示

JDK没有提供尝试克隆的方法，只能我们自己来实现，把User类的clone()方法自己实现一下就可以实现简单的尝试克隆了

 @Override
    protected User clone() throws CloneNotSupportedException {
        User user = null;

        try {
            user = (User) super.clone();
            //克隆的时候new一个Teacher对象，就可以实现深度克隆
            Teacher te = new Teacher(this.teacher.getName(),this.teacher.getAge());
            user.setTeacher(te);
        } catch (CloneNotSupportedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        return user;
    }

这样就可以实现User对象的深度克隆了，是不是很简单？

你以为这样就学会了深度克隆，那就真的太天真了，这里我只列举了一个最简单的对象

实际在开发过程中遇到的对象远远比这个要复杂的多，可能包含多层对象的嵌套，如果都自己去实现的话，那就太麻烦了，而且容易出现BUG

一种比较常用的实现方式是利用Java的序列化和反序列化

对象序列化必须实现Serializable接口

public class Teacher implements Serializable {
    private String name;
    private int age;

    public Teacher(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

public class Teacher implements Serializable {
    private String name;
    private int age;

    public Teacher(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

public class TestClone {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        User user = new User("Tom",13);
        user.setTeacher(new Teacher("Jack",40));

        //序列化对象
        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(byteArrayOutputStream);
        objectOutputStream.writeObject(user);

        //反序列化对象
        ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(byteArrayOutputStream.toByteArray());
        ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(byteArrayInputStream);
        User cloneUser = (User) objectInputStream.readObject();

        cloneUser.setName("Tom_clone");
        cloneUser.setAge(20);
        cloneUser.getTeacher().setName("Jack_clone");

        System.out.println(user.getName() + "|" + user.getAge() + "|" + user.getTeacher().getName());
        System.out.println(cloneUser.getName() + "|" + cloneUser.getAge() + "|" + cloneUser.getTeacher().getName());
    }
}

输出结果：

Tom|13|Jack
Tom_clone|20|Jack_clone

可以看到已经完成了深度复杂，对引用类型的修改不会影响到原对象，这种方式的好处是不管对象嵌套多少层，对象进行序列化和反序列化之后，都会产生一个全新的对象

注意：static 和 transient 类型的变量不会被序列化，所以这两种类型的深度克隆不能使用序列化的方式

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