理解Java浅克隆和深克隆

克隆概念

Java一切皆对象，克隆就是对对象的克隆；克隆可能听起来有点高级，也可以为对象复制或者对象拷贝。
平时开发中，什么时候需要用到对象复制呢？当你有一个实体类，有很多属性，并且很多属性已经赋了值，这个时候需要对这个对象进行修改操作，但后面还会用到原来的值，这时就需要对象复制。

浅克隆

用代码举个栗子先：

public static class C implements Cloneable{
    String name;

    @Override
    public String toString() {
        return "C{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

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

@Test
public void test2() throws CloneNotSupportedException {
    C c = new C();
    c.name = "Cat";
    System.out.println(c + " hashCode: " + c.hashCode());
    System.out.println(c.name + " hashCode: " + c.name.hashCode());

    C copy = (C) c.clone();
    System.out.println(copy + " hashCode: " + copy.hashCode());
    System.out.println(copy.name + " hashCode: " + copy.name.hashCode());

    c.name = "Dog";
    System.out.println(c + " hashCode: " + c.hashCode());
    System.out.println(copy + " hashCode: " + copy.hashCode());
}

test2方法是个单元测试方法，运行结果：
C{name='Cat'} hashCode: 458209687
Cat hashCode: 67510
C{name='Cat'} hashCode: 233530418
Cat hashCode: 67510
C{name='Dog'} hashCode: 458209687
C{name='Cat'} hashCode: 233530418

clone()是Object的方法, 子类需要实现Cloneable接口,不实现调用会抛CloneNotSupportedException异常。
首先我定义了一个类C, c有个成员变量name，是String类型的。test2方法里，先创建一个实例c,给实例的name赋值为Cat，接着打印c和c.name的hashCode; 然后用c克隆一个实例赋值给copy, 答应copy和copy.name的hashCode,对比c和copy的hashCode, 发现c和copy的hashCode是不同的，说明它俩指向的是不同的两个实例，在堆内存中是有2块区域。对比c.name和copy.name，发现它俩的hashCode是相同的. 接着吧c.name重新赋值，赋值为Dog,再看打印的log，没有影响到copy的里name属性。

再看另外一个栗子:

public static class A implements Cloneable{
    B b;

    @Override
    public String toString() {
        return "A{" +
                "b=" + b +
                '}';
    }

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

public static class B implements Cloneable{
    String name;

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

@Test
public void test() throws CloneNotSupportedException {
    A a = new A();
    B b = new B();
    b.name = "Cat";
    a.b = b;
    System.out.println(a + " hashCode: " + a.hashCode());
    System.out.println(a.b + " hashCode: " + a.b.hashCode());

    A copy = (A) a.clone();
    System.out.println(copy + " hashCode: " + copy.hashCode());
    System.out.println(copy.b + " hashCode: " + copy.b.hashCode());

    b.name = "Dog";
    System.out.println(a + " hashCode: " + a.hashCode());
    System.out.println(copy + " hashCode: " + copy.hashCode());
}


运行的结果:
A{b=B{name=Cat}} hashCode: 458209687
B{name=Cat} hashCode: 233530418
A{b=B{name=Cat}} hashCode: 683287027
B{name=Cat} hashCode: 233530418
A{b=B{name=Dog}} hashCode: 458209687
A{b=B{name=Dog}} hashCode: 683287027

前一个例子中类C中有个String的成员变量， 而这个例子中类A中有个自定义的类B成员变量, 但你会发现创建A实例, 复制一个A实例后，修改a成员变量b的name为Dog, 看日志copy里b的name也跟着改变啦。还没修改为Dog之前，a和copy的hashCode是不同的，说明它俩指向的是不同的两个实例，在堆内存中是有2块区域；a.b和copy.b的hashCode是相同的，它俩指向堆内存中的同一区域，所以当你修改a.b.name的值, copy.b.name肯定也跟着改变。

Object的clone方法只是浅克隆, 第一个例子中， c.name = “Dog” 等同于c.name = new String(“Dog”)，
c.name的引用指向已经发生了改变, 这时c.name和copy.name它俩指向的是不同的两个实例。第二个例子中，a.b和copy.b始终都是同一个引用,
如果改为 B b1 = new B(); a.b = b1; b1.name = “Dog”, 这样子就跟第一个例子相同。

浅克隆，对于被克隆的类中成员变量都是基本数据类型，可以实现了两份数据;被克隆的类中成员变量是对象类型，那么这个成员变量还是原来的引用，修改为新对象的值，旧对象的该对象类型的成员变量还是会变化。

深克隆

深克隆, 被克隆的类中成员变量无论是什么类型， 都可以实现了两份数据;

深克隆主要有两个方式实现：
- 重写clone方法
- 序列化与反序列化

重写clone方法

重写clone方法实现深克隆比较麻烦，要对所有是对象类型的成员变量，进行重新创建实例，重新赋值;
如果集合类更麻烦，比如说ArrayList, ArrayList的重写了clone(), 但还是浅克隆, 要实现深克隆需要遍历所有Model,创建实例，重新赋值。

下面代码是对上面浅克隆第二个两字进行了深克隆的实现, 重写类A的clone方法:

public static class A implements Cloneable{
    B b;

    @Override
    public String toString() {
        return "A{" +
                "b=" + b +
                '}';
    }

    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        A a = (A) super.clone();
        B b = new B();
        b.name = this.b.name;
        a.b = b;
        return a;
    }
}

序列化与反序列化

序列化与反序列化实现深克隆方式很多，你可以将实例转成json的字符串,再将字符串转回实例,相当于复制了一份；你也可以ObjectOutputStream和ObjectInputStream实现; 在安卓上，可以利用Parcelable实现等等。
这种方式相对于重写clone方法实现可能会简单点，但性能上会差很多。

下面就简单利用ObjectOutputStream和ObjectInputStream实现，代码如下:

static  <T extends Serializable> T copy(T  origin) {
    ByteArrayInputStream in = null;
    ByteArrayOutputStream pos = null;
    T copyList = null;
    try {
        pos = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(pos);
        out.writeObject(origin);
        in = new ByteArrayInputStream(pos.toByteArray());
        ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(in);
        copyList = (T) oin.readObject();
    } catch (Exception ignored) {
    }finally {
        if(in != null){
            try {
                in.close();
            } catch (IOException ignored) {
            }
        }
        if(pos != null){
            try {
                pos.close();
            } catch (IOException ignored) {
            }
        }
    }
    return copyList;
}