对象创建。顾名思义，克隆就是复制。在Java语言中，clone方法是由对象调用的，所以会复制对象。所谓复制对象，首先需要分配一个与源对象大小相同的空间，并在这个空间中创建一个新的对象。那么在java语言中，创建对象的方式有多少种呢？使用new操作符创建一个对象使用clone方法复制一个对象那么这两种方法有什么相同点和不同点呢？new操作符的初衷是为了分配内存。当程序执行到new操作符时，首先要看new操作符后面的类型，因为只有知道类型才能知道要分配多少内存空间。分配内存后，调用构造函数填充对象的字段。这一步称为对象初始化。构造函数返回后，创建了一个对象，可以把它的引用（地址）释放到外面，在那里可以用这个引用来操作这个对象。clone第一步和new类似，都是分配内存。调用clone方法时，分配的内存与源对象（即调用clone方法的对象）相同，然后使用原对象中的相应字段。填写新对象的字段。填充完成后clone方法返回，创建一个新的一模一样的对象。这个新对象的引用也可以对外释放。复制对象或复制引用在Java中，类似下面的代码很常见：Personp=newPerson(23,"zhang");Personp1=p;System.out.println(p);System.out.println(p1);当人p1=p;执行后，是否创建了一个新的对象？先看打印结果：com.pansoft.zhangjg.testclone.Person@2f9ee1accom.pansoft.zhangjg.testclone.Person@2f9ee1ac可以看出打印出来的地址值是一样的。由于地址相同，因此它们必须是同一个对象。p和p1只是引用，它们都指向同一个对象Person(23,"zhang")。这种现象可以称为重复引用。（关于引用和对象的区别，可以参考我之前的文章WhyisStringinJavaimmutable?——String源码分析，其中一篇讲了引用和对象的区别）。上面的代码执行后，内存中的场景如下图所示：而下面的代码实际上是克隆了一个对象。Personp=newPerson(23,"zhang");Personp1=(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，也就是说创建了一个新的对象，而不是将原来对象的地址赋值给一个新的引用变量：com.pansoft.zhangjg.testclone.Person@2f9ee1accom.pansoft.zhangjg.testclone.Person@67f1fba0上面的代码执行后，内存中的场景如下图所示：#p#深拷贝还是浅拷贝上面的示例代码中，有两个memberPerson中的变量，即name和age，name是String类型，age是int类型。代码非常简单，看起来像这样：){returnname;}@OverrideprotectedObjectclone()throwsCloneNotSupportedException{return(Person)super.clone();}}既然age是基本数据类型，那么它的复制就不用怀疑了，直接复制一个4字节的整数值即可。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，那么复制有两种方式：直接将源对象中name的引用值复制到新对象的name字段中，或者根据原Person对象中name指向的字符串对象新建一个相同的字符串对象，并将这个新字符串对象的引用赋值给新复制的Person对象的name字段。这两种拷贝方式分别称为浅拷贝和深拷贝。深拷贝和浅拷贝的原理如下图所示：下面代码用于验证。如果两个Person对象的名字的地址值相同，说明这两个对象的名字指向同一个String对象，也就是浅拷贝，如果两个对象的name不同，就代表指向不同的String对象，即复制Person对象时，同时复制name引用的String对象，即深拷贝。验证码如下：Personp=newPerson(23,"zhang");Personp1=(Person)p.clone();Stringresult=p.getName()==p1.getName()?"clone是浅拷贝":"克隆是深拷贝";System.out.println(结果);打印出来的结果是：clone是一个浅拷贝。因此，clone方法执行的是浅拷贝。编写程序时要注意这个细节。重写Object中的clone方法实现深拷贝。现在，为了在克隆对象时进行深拷贝，需要Clonable接口重写并实现clone方法。除了调用父类中的clone方法获取新对象外，类中的引用变量也被克隆。如果只是使用Object中默认的clone方法，也就是浅拷贝，再用下面的代码验证一下：{returnsuper.clone();}}staticclassHead/*implementsCloneable*/{publicFaceface;publicHead(){}publicHead(Faceface){this.face=face;}}publicstaticvoidmain(String[]args)throwsCloneNotSupportedException{Bodybody=newBody(newHead());Bodybody1=(Body)body.clone();System.out.println("body==body1:"+(body==body1));System.out.println("body.head==body1.head:"+(body.head==body1.head));}上面代码中主要有两个类，分别是Body和Face。在Body类中，组合了一个Face对象。克隆Body对象时，仅对它组合的Face对象进行浅拷贝。结论可以通过打印结果来验证：body==body1:falsebody.head==body1.head:true如果在克隆的时候想对Body对象进行深拷贝，那么在Body的clone方法中，源对象引用的Head对象也被克隆。staticclassBodyimplementsCloneable{publicHeadhead;publicBody(){}publicBody(Headhead){this.head=head;}??@OverrideprotectedObjectclone()throwsCloneNotSupportedException{BodynewBody=(Body)super.clone();newBody.head=(Head)head.clone();returnnewBody;}}staticclassHeadimplementsCloneable{publicFaceface;publicHead(){}publicHead(Faceface){this.face=face;}@OverrideprotectedObjectclone()throwsCloneNotSupportedException{returnsuper.clone();}}publicstaticvoidmain(String[]args)throwsCloneNotSupportedBody{=newBody(newHead());Bodybody1=(Body)body.clone();System.out.println("body==body1:"+(body==body1));System.out.println("body.head==body1.head:"+(body.head==body1.head));}打印结果为：body==body1:falsebody.head==body1.head:false可以看出body和body1的head引用指向了不同的Head对象，也就是说，在克隆Body对象的时候，它所引用的Head对象也被复制，进行深拷贝。#p#真的是深拷贝吗？从上一节的内容，我们可以得出以下结论：如果要对一个对象进行深拷贝，该对象必须实现Cloneable接口，实现clone方法，在clone方法内部，把该对象的其他引用对象必须也被克隆，这就要求被引用的对象也必须实现Cloneable接口，并实现clone方法。那么根据上面的结论，Body类结合了Head类，Head类结合了Face类。如果要深拷贝Body类，必须在Body类的clone方法中同时拷贝Head类，但是在拷贝Head类时，默认进行浅拷贝，也就是说，Face对象合并在Head不会被复制。验证代码如下：（这里只给出Face类的代码就可以了，但是为了读起来更一致，避免丢失上下文信息，还是给出了整个程序，同时也给出了整个程序非常短）staticclassBodyimplementsCloneable{publicHeadhead;publicBody(){}publicBody(Headhead){this.head=head;}??@OverrideprotectedObjectclone()throwsCloneNotSupportedException{BodynewBody=(Body)super.clone();newBody.head=(Head)head。clone();returnnewBody;}}staticclassHeadimplementsCloneable{publicFaceface;publicHead(){}publicHead(Faceface){this.face=face;}@OverrideprotectedObjectclone()throwsCloneNotSupportedException{returnsuper.clone();}}staticclassFace{}publicstaticvoidmain(String[]args)throwsCloneNotSupportedException{Bodybody=adnewBody((newFace()));Bodybody1=(Body)body.clone();System.out.println("body==body1:"+(body==body1));System.out.println("body.head==body1.head:"+(body.head==body1.head));System.out.println("body.head.face==body1.head.face:"+(body.head.face==body1.head.face));}打印结果为：body==body1:falsebody.head==body1.head:falsebody.head.face==body1.head.face:true内存结构图如下图所示：那么，对于Body对象来说，这算是深拷贝吗？其实应该算是深拷贝，因为Body对象中引用的其他对象（目前只有Head）被拷贝了，也就是说两个独立的Body对象中的head引用已经指向了两个独立的Head对象.但是，对于两个Head对象来说，它们指向的是同一个Face对象，也就是说这两个Body对象还是有一定联系的，并不是完全独立的。这应该说是一个不完整的深拷贝。如何进行彻底的深拷贝对于上面的例子，我们如何保证两个Body对象是完全独立的呢？复制Head对象时只复制Face对象即可。这就需要Face类也实现Cloneable接口，实现clone方法，在Head对象的clone方法中复制它所引用的Face对象。修改部分代码如下：super.clone();newHead.face=(Face)this.face.clone();returnnewHead;}??}staticclassFaceimplementsCloneable{@OverrideprotectedObjectclone()throwsCloneNotSupportedException{returnsuper.clone();}}再次运行上面的例子，结果如下：body==body1:falsebody.head==body1.head:falsebody.head.face==body1.head.face:false这意味着两个body是完全独立的，face对象是间接的引用已被复制，即对独立Face对象的引用。内存结构图如下：以此类推，如果Face对象还引用了其他对象，比如Mouth，不处理的话，Body对象还是会通过逐级引用引用同一个Mouth对象复制后。同样，如果想让Body在引用链中完全独立，只能显式地让Mouth对象被复制。至此，可以得出如下结论：在复制一个对象时，如果想使被复制对象和源对象完全独立，那么引用链上的每一层对象都必须显式复制。因此，创建一个彻底的深拷贝是非常麻烦的，尤其是当引用关系很复杂，或者在引用链的某一层引用了第三方对象，而这个对象没有实现clone方法时，那么其中所有后续引用的对象都是共享的。比如Head引用的Face类是第三方库中的类，没有实现Cloneable接口，那么Face之后的所有对象都会被复制前后的两个Body对象共同引用。假设Face对象与Mouth对象结合，Mouth对象与Tooth对象结合，内存结构如下：写在***clone中，在正常项目开发中可能用的不是很频繁，但是区分深拷贝和浅拷贝会让我们对java内存结构及其工作原理有更深入的了解。至于完整的深拷贝，几乎是不可能实现的，原因在上一节已经解释过了。深拷贝和彻底的深拷贝，在创建不可变对象时，可能会对程序产生潜移默化的影响，可能会决定我们创建的不可变对象是否真的不可变。克隆的一个重要应用也是用于创建不可变对象。关于不可变对象的创建，我会在后续的文章中进行讲解，敬请期待。
