Java对象的创建

clone顾名思义就是复制，在Java语言中， clone方法被对象调用，所以会复制对象。所谓的复制对象，首先要分配一个和源对象同样大小的空间，在这个空间中创建一个新的对象。那么在java语言中，有几种方式可以创建对象呢？
1 使用new操作符创建一个对象。
2 使用clone方法复制一个对象。
那么这两种方式有什么相同和不同呢？ new操作符的本意是分配内存。程序执行到new操作符时，

首先去看new操作符后面的类型，因为知道了类型，才能知道要分配多大的内存空间。分配完内存之后，再调用构造函数，填充对象的各个域，这一步叫做对象的初始化，构造方法返回后，一个对象创建完毕，可以把他的引用（地址）发布到外部，在外部就可以使用这个引用操纵这个对象。而clone在第一步是和new相似的，都是分配内存，调用clone方法时，分配的内存和源对象（即调用clone方法的对象）相同，然后再使用原对象中对应的各个域，填充新对象的域，填充完成之后，clone方法返回，一个新的相同的对象被创建，同样可以把这个新对象的引用发布到外部。

复制对象or复制引用

在Java中，以下类似的代码非常常见：

Person p = new Person(23, "zhang");
Person p1 = p;
System.out.println(p);
System.out.println(p1);

当Person p1 = p;执行之后，是创建了一个新的对象吗？首先看打印结果：

1 2	com.pansoft.zhangjg.testclone.Person@2f9ee1ac com.pansoft.zhangjg.testclone.Person@2f9ee1ac

可以看出，打印的地址值是相同的，既然地址都是相同的，那么肯定是同一个对象。p和p1只是引用而已，他们都指向了一个相同的对象Person(23, “zhang”) 。可以把这种现象叫做引用的复制。上面代码执行完成之后，内存中的情景如下图所示：

而下面的代码是真真正正的克隆了一个对象。

Person p = new Person(23, "zhang");  
Person p1 = (Person) p.clone();

System.out.println(p);
System.out.println(p1);

从打印结果可以看出，两个对象的地址是不同的，也就是说创建了新的对象，而不是把原对象的地址赋给了一个新的引用变量：

1 2	com.pansoft.zhangjg.testclone.Person@2f9ee1ac com.pansoft.zhangjg.testclone.Person@67f1fba0

以上代码执行完成后，内存中的情景如下图所示：

深拷贝和浅拷贝

上面的示例代码中，Person中有两个成员变量，分别是name和age， name是String类型， age是int类型。代码非常简单，如下所示：

public class Person implements Cloneable{

    private int age ;
    private String name;

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

    public Person() {}

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {  
        return (Person)super.clone();
    }
}

由于age是基本数据类型，那么对它的拷贝没有什么疑议，直接将一个4字节的整数值拷贝过来就行。但是name是String类型的，它只是一个引用，指向一个真正的String对象，那么对它的拷贝有两种方式：直接将源对象中的name的引用值拷贝给新对象的name字段，或者是根据原Person对象中的name指向的字符串对象创建一个新的相同的字符串对象，将这个新字符串对象的引用赋给新拷贝的Person对象的name字段。这两种拷贝方式分别叫做浅拷贝和深拷贝。深拷贝和浅拷贝的原理如下图所示：

下面通过代码进行验证。如果两个Person对象的name的地址值相同，说明两个对象的name都指向同一个String对象，也就是浅拷贝，而如果两个对象的name的地址值不同，那么就说明指向不同的String对象，也就是在拷贝Person对象的时候，同时拷贝了name引用的String对象，也就是深拷贝。验证代码如下：

Person p = new Person(23, "zhang");
Person p1 = (Person) p.clone();

String result = p.getName() == p1.getName()
        ? "clone是浅拷贝的" : "clone是深拷贝的";

System.out.println(result);

打印结果为：

1	clone是浅拷贝的

所以，clone方法执行的是浅拷贝，在编写程序时要注意这个细节。

使用序列化实现对象的深拷贝

如何利用序列化来完成对象的拷贝呢？在内存中通过字节流的拷贝是比较容易实现的。把母对象写入到一个字节流中，再从字节流中将其读出来，这样就可以创建一个新的对象了，并且该新对象与母对象之间并不存在引用共享的问题，真正实现对象的深拷贝。

public class CloneUtils {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public static <T extends Serializable> T clone(T   obj){
            T cloneObj = null;
            try {
                //写入字节流
                ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
                ObjectOutputStream obs = new   ObjectOutputStream(out);
                obs.writeObject(obj);
                obs.close();

                //分配内存，写入原始对象，生成新对象
                ByteArrayInputStream ios = new  ByteArrayInputStream(out.toByteArray());
                ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(ios);
                //返回生成的新对象
                cloneObj = (T) ois.readObject();
                ois.close();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return cloneObj;
        }
    }

使用该工具类的对象必须要实现 Serializable 接口，否则是没有办法实现克隆的。

public class Person implements Serializable{
       private static final long serialVersionUID = 2631590509760908280L;

       ..................
       //去除clone()方法

   }

   public class Email implements Serializable{
       private static final long serialVersionUID = 1267293988171991494L;

       ....................
   }

所以使用该工具类的对象只要实现 Serializable 接口就可实现对象的克隆，无须继承 Cloneable 接口实现 clone() 方法。

public class Client {
       public static void main(String[] args) {
           //写封邮件
           Email email = new Email("请参加会议","请与今天12:30到二会议室参加会议...");

           Person person1 =  new Person("张三",email);

           Person person2 =  CloneUtils.clone(person1);
           person2.setName("李四");
           Person person3 =  CloneUtils.clone(person1);
           person3.setName("王五");
           person1.getEmail().setContent("请与今天12:00到二会议室参加会议...");

           System.out.println(person1.getName() + "的邮件内容是：" + person1.getEmail().getContent());
           System.out.println(person2.getName() + "的邮件内容是：" + person2.getEmail().getContent());
           System.out.println(person3.getName() + "的邮件内容是：" + person3.getEmail().getContent());
       }
   }

输出为：

1
2
3

张三的邮件内容是：请与今天12:00到二会议室参加会议...
李四的邮件内容是：请与今天12:30到二会议室参加会议...
王五的邮件内容是：请与今天12:30到二会议室参加会议...

李大辉

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