Cloneable 和 clone()

Cloneable 和 clone()

1.Cloneable 接口

首先，Cloneable 是一个标记接口（marker interface），意味着它没有任何方法。它的唯一作用是告诉Java虚拟机（JVM）当前类支持“克隆”操作，即能够创建当前对象的一个副本。
为什么需要 Cloneable 接口？
Java 的 Object 类有一个方法叫做 clone()，但是它是 受保护的，并且会抛出 CloneNotSupportedException 异常，前提是类没有实现 Cloneable 接口。因此，只有实现了 Cloneable 接口的类才能调用 clone() 方法来复制对象。
总结：Cloneable 只是一个标记接口，标识当前类支持克隆。

2.clone() 方法

clone() 方法是 Object 类的一部分，实际上就是用来克隆（复制）对象的。

• 返回值：clone() 方法返回当前对象的一个“浅拷贝”副本。
• 访问权限：clone() 是 protected 的，所以你需要在子类中重写它，或者通过反射来调用它。

⠀深拷贝 vs 浅拷贝

• 浅拷贝：只复制对象的引用值，而不复制引用对象本身（对象中的引用成员变量，仍然指向原来的对象）。
• 深拷贝：不仅复制对象本身，还递归地复制引用对象，这样就不会发生引用共享。

3. 常见的用例

假设我们有一个 Person 类，并且希望它能被克隆。下面是一个简单的示例：

class Person implements Cloneable {
    String name;
    int age;
    
    // 构造方法
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // 重写 clone() 方法
    @Override
    public Person clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (Person) super.clone();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{name='" + name + "', age=" + age + "}";
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Person person1 = new Person("Alice", 25);
            Person person2 = person1.clone(); // 克隆 person1
            
            System.out.println(person1);  // 输出: Person{name='Alice', age=25}
            System.out.println(person2);  // 输出: Person{name='Alice', age=25}
            
            person2.age = 30;  // 修改克隆对象的 age
            
            System.out.println(person1);  // 输出: Person{name='Alice', age=25}
            System.out.println(person2);  // 输出: Person{name='Alice', age=30}
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

关键点：

• person1.clone() 会创建 person1 的浅拷贝，也就是它的 name 和 age 会被复制，但 name 和 age 是基本类型数据，修改一个不会影响另一个。
• 如果 Person 类中有引用类型字段（比如 Address 类），那么对 clone() 的操作将只是复制引用，而不是创建新的对象。

4. 注意事项

• 如果你的类中有引用类型字段，通常你需要做 深拷贝，否则浅拷贝可能会导致副本与原对象共享引用。
• clone() 并不是推荐使用的方式，Java 更倾向于使用构造器、工厂方法或者其他方式来复制对象。

5. 深拷贝实现

对于需要深拷贝的对象，你可能需要手动处理。比如：

class Person implements Cloneable {
    String name;
    int age;
    Address address;  // 假设有一个引用类型字段

    // 构造方法
    public Person(String name, int age, Address address) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.address = address;
    }

    // 重写 clone() 方法进行深拷贝
    @Override
    public Person clone() throws CloneNotSupportedException {
        Person cloned = (Person) super.clone(); // 浅拷贝
        cloned.address = new Address(address.getStreet());  // 深拷贝 Address
        return cloned;
    }
}

class Address {
    String street;

    public Address(String street) {
        this.street = street;
    }

    public String getStreet() {
        return street;
    }
}

总结

• Cloneable 接口：标识当前类可以被克隆。
• clone() 方法：用来创建对象的副本，默认是浅拷贝，如果需要深拷贝，你需要手动处理引用类型字段。