浅谈Java中的深克隆和浅克隆（阿里面试）

在最近的秋招中，阿里和多益网络都问到了这个问题，虽然很简单，但是我还是想总结一下，感兴趣的可以看一下我的（适合菜鸟），最近会抽空把最近面试遇到的问题总结一下。

本文针对问题：深克隆和浅克隆的区别和实现方式？（阿里电面，多益网络的选择题）

Talk is cheap

最近不止一次遇见深浅克隆（深复制，浅复制）的问题，除了印象中有个clone方法外一脸懵逼！！！克隆（复制）在Java中是一种常见的操作，目的是快速获取一个对象副本。克隆分为深克隆和浅克隆。

浅克隆：创建一个新对象，新对象的属性和原来对象完全相同，对于非基本类型属性，仍指向原有属性所指向的对象的内存地址。

深克隆：创建一个新对象，属性中引用的其他对象也会被克隆，不再指向原有对象地址。

总之深浅克隆都会在堆中新分配一块区域，区别在于对象属性引用的对象是否需要进行克隆（递归性的）。

Show you my picture

pos:当前对象的地址；

son:son属性所指向的地址；

name:对象的name属性。

Show you my code

case1:

public class Son implements Serializable , Cloneable{
    private String name;
    private Son son;
    public Son() {
        super();
    }
    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public Son getSon() {
        return son;
    }

    public void setSon(Son son) {
        this.son = son;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return super.toString();
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

测试

public static void main(String[] args) throws Exception{
    // 创建父亲(LiLiu)，儿子(LiWu)，孙子（LiLiu）并关联
    Son father = new Son();
    father.setName("LiSi");
    Son son = new Son();
    son.setName("LiWu");
    Son grandSon = new Son();
    grandSon.setName("LiLiu");
    father.setSon(son);
    son.setSon(grandSon);
    // 调用clone方法
    Son fatherCopy =  (Son) father.clone();
    boolean flag1 = fatherCopy==father;
    boolean flag2 = fatherCopy.getSon() == son;
    boolean flag3 = fatherCopy.getSon().getSon() == grandSon;
    // 比较克隆后的地址
    System.out.println(flag1);// false
    System.out.println(flag2);// true
    System.out.println(flag3);// true
    // 比较Name
    flag1= fatherCopy.getName()==father.getName();
    flag2 = fatherCopy.getSon().getName() == son.getName();
    flag3 = fatherCopy.getSon().getSon().getName() == grandSon.getName();
    System.out.println(flag1);// true
    System.out.println(flag2);// true
    System.out.println(flag3);// true
    
    //将对象写到流里    
    ByteArrayOutputStream byteOut=new ByteArrayOutputStream();    
    ObjectOutputStream objOut=new ObjectOutputStream(byteOut);    
    objOut.writeObject(father);
    //从流里读出来    
    ByteArrayInputStream byteIn=new ByteArrayInputStream(byteOut.toByteArray());    
    ObjectInputStream objInput=new ObjectInputStream(byteIn);
    fatherCopy = (Son) objInput.readObject();
    flag1= fatherCopy==father;
    flag2 = fatherCopy.getSon() == son;
    flag3 = fatherCopy.getSon().getSon() == grandSon;
    System.out.println(flag1);// false
    System.out.println(flag2);// false
    System.out.println(flag3);// false
    
    // 比较Name
    flag1= fatherCopy.getName()==father.getName();
    flag2 = fatherCopy.getSon().getName() == son.getName();
    flag3 = fatherCopy.getSon().getSon().getName() == grandSon.getName();
    System.out.println(flag1);// false
    System.out.println(flag2);// false
    System.out.println(flag3);// false
}

从上文代码及运行结果不难看出，如果对象实现Cloneable并重写clone方法不进行任何操作时,调用clone是进行的浅克隆。而使用对象流将对象写入流然后再读出是进行的深克隆。

思考：既然实现Cloneable接口并重写clone接口只能进行浅克隆。但是如果类的引用类型属性（以及属性的引用类型属性）都进行浅克隆，直到没有引用类型属性或者引用类型属性为null时，整体上就形成了深克隆。既对象的引用类型属性和属性的应用类型属性都实现Coloneable，重写clone方法并在clone方法中进行调用。

protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    if (son != null) {
        this.son = (Son) son.clone();
    }
    return super.clone();
}

值得一提的是String比较特殊，它既不是基本数据类型，也没有实现Cloneable接口，所以采用此种方法复制后仍然不能进行深复制。我试图尝试采用下文方法进行赋值，但是输出结果仍然是和浅复制相同。（困惑，求解答）

 protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    if (son != null) {
        this.son = (Son) son.clone();
    }
     if (string !=null ){
         this.name = new String(name);
     }
    return super.clone();
}
 

但是这似乎并不影响，因为String是final类型的，每次修改都是创建一个新的对象，所以修改克隆的副本对象并不会影响原对象。

说几句废话

个人认为，在选择深克隆方法时，应根据对象的复杂成都，如引用类型属性是否有多层引用类型属性关系。如果对象只有一层或者两层引用类型的属性，选择思考中所提到的方法较为方便，反之则使用对象流。