Java原型模式之浅拷贝-深拷贝

浅拷贝：对值类型的成员变量进行值的复制,对引用类型的成员变量仅仅复制引用,不复制引用的对象

深拷贝：对值类型的成员变量进行值的复制,对引用类型的成员变量也进行引用对象的复制

内部机制：

（1）关于Object类的clone方法

默认实现为“浅拷贝”，重写Object类中的clone方法。Java中全部类的父类都是Object类，Object类中有一个clone方法。作用是返回对象的一个拷贝，可是其作用域是protected类型的，一般的类无法调用，因此Prototype类须要将clone方法的作用域改动为public类型。

（2）关于Java.lang.Cloneable接口

在java语言有一个Cloneable接口，它的作用仅仅有一个。就是在执行时通知虚拟机能够安全地在实现了此接口的类上使用clone方法。在java虚拟机中，仅仅有实现了这个接口的类才干够被拷贝。否则在执行时会抛出CloneNotSupportedException异常。

二、怎么用？

（一）浅拷贝

浅拷贝运用：假设你改变一个很基本类型的值时，原对象的值不要求改变时就用浅拷贝。就是一直处于覆盖的状态。

比如：

packagelc.clone.shadow;
public classShadowClone implements Cloneable
{
    // 基本类型
    private int a;
    // 非基本类型
    private String b;
    // 非基本类型
    private int[] c;
    // 重写Object.clone()方法,并把protected改为public
    @Override
    public Object clone()
    {
        ShadowClone sc = null;
        try
        {
            sc = (ShadowClone) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        return sc;
    }
    public int getA()
    {
        return a;
    }
    public void setA(int a)
    {
        this.a = a;
    }
    public String getB()
    {
        return b;
    }
    public void setB(String b)
    {
        this.b = b;
    }
    public int[] getC()
    {
        return c;
    }
    public void setC(int[] c)
    {
        this.c = c;
    }
}
測试类Test.java
packagelc.clone.shadow;
public class Test
{
    public static void main(String[] args)throws CloneNotSupportedException
    {
        ShadowClone c1 = new ShadowClone();
        //对c1赋值
        c1.setA(100) ;
        c1.setB("clone1") ;
        c1.setC(new int[]{1000}) ;
        System.out.println("克隆前: c1.a="+c1.getA() );
        System.out.println("克隆前: c1.b="+c1.getB() );
        System.out.println("克隆前: c1.c[0]="+c1.getC()[0]);
       System.out.println("-----------") ;
        //克隆出对象c2,并对c2的属性A,B,C进行改动
        ShadowClone c2 = (ShadowClone)c1.clone();
        //对c2进行改动
        c2.setA(50) ;
        c2.setB("clone2");
        int []a = c2.getC() ;
        a[0]=500 ;
        c2.setC(a);
        System.out.println("克隆后: c1.a="+c1.getA() );
        System.out.println("克隆后: c1.b="+c1.getB() );
        System.out.println("克隆后: c1.c[0]="+c1.getC()[0]);
       System.out.println("---------------") ;
        System.out.println("克隆后: c2.a=" + c2.getA());
        System.out.println("克隆后: c2.b=" + c2.getB());
        System.out.println("克隆后: c2.c[0]=" + c2.getC()[0]);
    }
}
结果:
克隆前: c1.a=100
克隆前: c1.b=clone1
克隆前: c1.c[0]=1000
-----------
克隆后: c1.a=100
克隆后: c1.b=clone1
克隆后: c1.c[0]=500
---------------
克隆后: c2.a=50
克隆后: c2.b=clone2
克隆后: c2.c[0]=500

问题出现了,我指改动了克隆后的对象c2.c的值,但c1.c的值也改变了,与c2的值相等.下面针对浅克隆得出结论:基本类型是能够被克隆的,但引用类型仅仅是copy地址,并没有copy这个地址指向的对象的值,这使得两个地址指向同一值,改动当中一个,当然还有一个也就变了。

由此可见,浅克隆仅仅适合克隆基本类型,对于引用类型就不能实现克隆了。

（二）深拷贝

利用序列化实现深度拷贝：

把对象写到流里的过程是序列化(Serialization)过程；而把对象从流中读出来的过程则叫反序列化(Deserialization)过程。

应当指出的是。写到流里的是对象的一个拷贝，而原对象仍然存在于JVM里面。

在Java语言里深度克隆一个对象。经常能够先使对象实现Serializable接口，然后把对象（实际上仅仅是对象的拷贝）写到一个流里（序列化），再从流里读回来（反序列化），便能够重建对象。

被克隆对象.DeepClone.java

packagelc.clone.deep;
importjava.io.Serializable;
<span style="color:#cc0000;">//要实现深克隆必须实现Serializable接口</span>
public classDeepClone implements Serializable
{
    private int a;
    private String b;
    private int[] c;
    public int getA()
    {
        return a;
    }
    public void setA(int a)
    {
        this.a = a;
    }
    public String getB()
    {
        return b;
    }
    public void setB(String b)
    {
        this.b = b;
    }
    public int[] getC()
    {
        return c;
    }
    public void setC(int[] c)
    {
        this.c = c;
    }
}
測试类Test.java
packagelc.clone.deep;
importjava.io.ByteArrayInputStream;
importjava.io.ByteArrayOutputStream;
importjava.io.IOException;
importjava.io.ObjectInputStream;
importjava.io.ObjectOutputStream;
public class Test
{
    public static void main(String[] args)throws CloneNotSupportedException
    {
        Test t = new Test();
        DeepClone dc1 = new DeepClone();
        // 对dc1赋值
        dc1.setA(100);
        dc1.setB("clone1");
        dc1.setC(new int[] { 1000 });
        System.out.println("克隆前: dc1.a=" + dc1.getA());
        System.out.println("克隆前: dc1.b=" + dc1.getB());
        System.out.println("克隆前: dc1.c[0]=" + dc1.getC()[0]);
       System.out.println("-----------");
        DeepClone dc2 = (DeepClone)t.deepClone(dc1);
        // 对c2进行改动
        dc2.setA(50);
        dc2.setB("clone2");
        int[] a = dc2.getC();
        a[0] = 500;
        dc2.setC(a);
        System.out.println("克隆前: dc1.a=" + dc1.getA());
        System.out.println("克隆前: dc1.b=" + dc1.getB());
        System.out.println("克隆前: dc1.c[0]=" + dc1.getC()[0]);
       System.out.println("-----------");
        System.out.println("克隆后: dc2.a=" + dc2.getA());
        System.out.println("克隆后: dc2.b=" + dc2.getB());
        System.out.println("克隆后: dc2.c[0]=" + dc2.getC()[0]);
    }
   <span style="color:#cc0000;"> //用序列化与反序列化实现深克隆</span>
    public Object deepClone(Object src)
    {
        Object o = null;
        try
        {
            if (src != null)
            {
    <span style="color:#cc0000;">// 将对象写到流里</span>
                ByteArrayOutputStream baos =new ByteArrayOutputStream();
                ObjectOutputStream oos = newObjectOutputStream(baos);
                oos.writeObject(src);
                oos.close();
   <span style="color:#cc0000;"> // 将对象从流里读出来</span>
                ByteArrayInputStream bais = newByteArrayInputStream(baos
                        .toByteArray());
                ObjectInputStream ois = newObjectInputStream(bais);
                o = ois.readObject();
                ois.close();
            }
        } catch (IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        return o;
    }
}
结果:
克隆前: dc1.a=100
克隆前: dc1.b=clone1
克隆前: dc1.c[0]=1000
-----------
克隆前: dc1.a=100
克隆前: dc1.b=clone1
克隆前: dc1.c[0]=1000
-----------
克隆后: dc2.a=50
克隆后: dc2.b=clone2
克隆后: dc2.c[0]=500<span style="font-size: 14pt; font-family: SimSun; background-color: rgb(255, 255, 255);"> </span>