Java工程師必備：深入掌握Object.clone方法

Object類中的clone()方法是Java中的一個重要方法，這個方法可以返回一個對象的「淺拷貝」，也就是對原對象中的內容進行複製，但不會複製原對象指向的對象。深入掌握這個方法，將對Java工程師的職業發展帶來很大幫助。

一、clone()方法的使用和作用

clone()方法的作用是生成一個與原對象相同的新對象。使用clone()方法時，需要實現Cloneable接口，否則會拋出CloneNotSupportedException異常。

以下是使用clone方法實現淺拷貝的示例：

class Person implements Cloneable{
    private String name;
    private int age;
    private ArrayList skills;
 
    public Person(String name, int age, ArrayList skills) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.skills = skills;
    }
 
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
 
public class CloneTest {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        ArrayList skills = new ArrayList();
        skills.add("Java");
        skills.add("Spring");
        Person person = new Person("Tom", 23, skills);
        Person cloned = (Person) person.clone();
 
        System.out.println(person == cloned); //false
        System.out.println(person.getName() == cloned.getName()); //true
        System.out.println(person.getSkills() == cloned.getSkills()); //true
    }
}

從輸出的結果可以看到，淺拷貝後，原對象和新對象指向的ArrayList對象是一個，但是Person對象不是同一個。

二、淺拷貝和深拷貝的區別

淺拷貝

clone()方法實現的是淺拷貝，也就是說，如果對象的屬性是基本類型或不可變類型，可以實現一個副本，不影響原對象。但如果屬性是可變對象，如ArrayList，淺拷貝只會拷貝引用，而不會將ArrayList中的值也進行拷貝，使得原對象與新對象的引用相同。

深拷貝

深拷貝則是對可變對象進行遞歸拷貝，最終生成一個新的對象，使得原對象與新對象沒有任何關係，可以互不干擾。

以下是深拷貝的示例：

public class Person implements Cloneable {
    private String name;
    private int age;
    private ArrayList skills;
 
    public Person(String name, int age, ArrayList skills) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.skills = skills;
    }
 
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Person cloned = (Person) super.clone();
        cloned.skills = (ArrayList) this.skills.clone();
        return cloned;
    }
    //省略訪問器
}
 
public class CloneTest {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        ArrayList skills = new ArrayList();
        skills.add("Java");
        skills.add("Spring");
        Person person = new Person("Tom", 23, skills);
        Person cloned = (Person) person.clone();
 
        System.out.println(person == cloned); //false
        System.out.println(person.getSkills() == cloned.getSkills()); //false
    }
}

從輸出結果中，可以看出原對象與克隆對象沒有任何關係，擁有自己獨立的ArrayList對象。

三、實現clone()方法需要注意的細節

1、需要實現Cloneable接口

在使用clone()方法之前，需要實現Cloneable接口，否則會拋出CloneNotSupportedException異常。

2、需要重寫clone()方法

重寫clone()方法時，需要注意clone()方法是protected類型，需要使用public類型覆蓋這個方法，並且要調用super.clone()方法來得到一個新的實例。返回的對象必須向下轉型為正確的類型。

3、注意引用對象的問題

如果被克隆對象有引用類型的屬性時，可以通過new一個新的對象進行深拷貝。

除此之外，還可以使用序列化實現深度拷貝，在序列化後再反序列化得到一個新的對象。

四、總結

深入掌握Object.clone()方法，能夠讓我們更好的處理對象克隆時的問題，從而提高Java工程師的職業發展水平。越來越多的框架和庫要求我們實現cloneable接口，因此，掌握clone()方法將對我們的工作帶來幫助。