简介: Java 深克隆(DeepClone)与浅克隆(ShallowClone)是原型设计模式的灵魂。 记录结构: --什么是浅克隆? --实现浅克隆 --什么是深克隆? --实现深克隆 需求 Sunny 软件公司 OA 系统支持工做周报的快速克隆,极大提升了工做周报的编写效率,受到员工的一致好评。java
Java 深克隆(DeepClone)与浅克隆(ShallowClone)是原型设计模式的灵魂。
记录结构:
--什么是浅克隆?
--实现浅克隆
--什么是深克隆?
--实现深克隆设计模式
需求this
Sunny 软件公司 OA 系统支持工做周报的快速克隆,极大提升了工做周报的编写效率,受到员工的一致好评。但有员工又发现一个问题,有些工做周报带有附件,例如经理助理“小龙女”的周报一般附有本周项目进展报告汇总表、本周客户反馈信息汇总表等,若是使用上述原型模式来复制周报,周报虽然能够复制,可是周报的附件并不能复制,这是因为什么缘由致使的呢?如何才能实现周报和附件的同时复制呢?
在解决问题以前了解一下浅克隆与深克隆。设计
浅克隆3d
浅克隆
在浅克隆中,若是原型对象的成员变量是值类型,将复制一份给克隆对象;若是原型对象的成员变量是引用类型,则将引用对象的地址复制一份给克隆对象,也就是说原型对象和克隆对象的成员变量指向相同的内存地址。简单来讲,在浅克隆中,当对象被复制时只复制它自己和其中包含的值类型的成员变量,而引用类型的成员对象并无复制,如图所示:code
浅复制示意图.gif对象
实现浅克隆blog
在 Java 语言中,经过覆盖 Object 类的 clone() 方法能够实现浅克隆。为了让你们更好地理解浅克隆和深克隆的区别,咱们首先使用浅克隆来实现工做周报和附件类的复制,其结构如图所示:接口
浅复制实现周报clone.gif内存
代码以下所示:
Attachement.java(附件实体类)
public class Attachement { private String name; //附件名称 public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public void downLoad() { System.out.println(name+"被下载"); } }
WeeklyLog.java(周报类)聚合了Attachement对象
/** * Created by mark on 16/10/19. * @usage 实现浅复制 * 浅复制 实现的是对对象中值类型(基本数据类型)引用类型的复制 * 基本数据类型 全复制 * 引用数据类型 对引用类型对象的地址的复制 * 这样两个对象之间会有关联,没有实现彻底的分离,一旦当中的某个引用类型对象发生变化, * 那么这两个对象都会发生变化 */ public class WeeklyLog implements Cloneable { private Attachement attachment; private String date; private String content; public Attachement getAttachment() { return attachment; } public void setAttachment(Attachement attachment) { this.attachment = attachment; } public String getDate() { return date; } public void setDate(String date) { this.date = date; } public String getContent() { return content; } public void setContent(String content) { this.content = content; } public WeeklyLog clone() { Object object = null; try { object = super.clone();//调用Object clone方法 return (WeeklyLog)object; }catch (CloneNotSupportedException e) { e.printStackTrace(); return null; } } }
客户端代码以下所示:
class Client { public static void main(String args[]) { WeeklyLog log_previous, log_new; log_previous = new WeeklyLog(); //建立原型对象 Attachment attachment = new Attachment(); //建立附件对象 log_previous.setAttachment(attachment); //将附件添加到周报中 log_new = log_previous.clone(); //调用克隆方法建立克隆对象 //比较周报 System.out.println("周报是否相同? " + (log_previous == log_new)); //比较附件 System.out.println("附件是否相同? " + (log_previous.getAttachment() == log_new.getAttachment())); } }
编译并运行程序,输出结果以下:
周报是否相同? false 附件是否相同? true
因为使用的是浅克隆技术,所以工做周报对象复制成功,经过“==”比较原型对象和克隆对象的内存地址时输出 false;可是比较附件对象的内存地址时输出 true,说明它们在内存中是同一个对象。
什么是深克隆?
在深克隆中,不管原型对象的成员变量是值类型仍是引用类型,都将复制一份给克隆对象,深克隆将原型对象的全部引用对象也复制一份给克隆对象。简单来讲,在深克隆中,除了对象自己被复制外,对象所包含的全部成员变量也将复制,如图所示:
深克隆示意图jpg.gif
在 Java 语言中,若是须要实现深克隆,能够经过序列化(Serialization)等方式来实现。序列化就是将对象写到流的过程,写到流中的对象是原有对象的一个拷贝,而原对象仍然存在于内存中。经过序列化实现的拷贝不只能够复制对象自己,并且能够复制其引用的成员对象,所以经过序列化将对象写到一个流中,再从流里将其读出来,能够实现深克隆。须要注意的是可以实现序列化的对象其类必须实现 Serializable 接口,不然没法实现序列化操做。下面咱们使用深克隆技术来实现工做周报和附件对象的复制,因为要将附件对象和工做周报对象都写入流中,所以两个类均须要实现 Serializable 接口,其结构如图所示:
深克隆实现周报中附件复制.gif
修改后的附件类 Attachment 代码以下:
import java.io.*; //附件类 class Attachment implements Serializable { private String name; //附件名 public void setName(String name) { this.name = name; } public String getName() { return this.name; } public void download() { System.out.println("下载附件,文件名为" + name); } }
工做周报类 WeeklyLog 再也不使用 Java 自带的克隆机制,而是经过序列化来从头实现对象的深克隆,咱们须要从新编写 clone() 方法,修改后的代码以下:
import java.io.*; //工做周报类 class WeeklyLog implements Serializable { private Attachment attachment; private String name; private String date; private String content; public void setAttachment(Attachment attachment) { this.attachment = attachment; } public void setName(String name) { this.name = name; } public void setDate(String date) { this.date = date; } public void setContent(String content) { this.content = content; } public Attachment getAttachment(){ return (this.attachment); } public String getName() { return (this.name); } public String getDate() { return (this.date); } public String getContent() { return (this.content); } //使用序列化技术实现深克隆 public WeeklyLog deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException, OptionalDataException { //将对象写入流中 使用了装饰器模式 ByteArrayOutputStream bao=new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(bao); oos.writeObject(this); //将对象从流中取出 ByteArrayInputStream bis=new ByteArrayInputStream(bao.toByteArray()); ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(bis); return (WeeklyLog)ois.readObject(); } }
从新编译程序,获得以下结果:
周报是否相同? false 附件是否相同? false
从输出结果能够看出,因为使用了深克隆技术,附件对象也得以复制,所以用“==”比较原型对象的附件和克隆对象的附件时输出结果均为 false。深克隆技术实现了原型对象和克隆对象的彻底独立,对任意克隆对象的修改都不会给其余对象产生影响,是一种更为理想的克隆实现方式。
拓展: Java 语言提供的 Cloneable 接口和 Serializable 接口的代码很是简单,它们都是空接口,这种空接口也称为标识接口,标识接口中没有任何方法的定义,其做用是告诉 JRE 这些接口的实现类是否具备某个功能,如是否支持克隆、是否支持序列化等。