在開始學習深克隆和淺克隆之前，我們先來看下面代碼，有什么問題？

class CloneTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {// 等號賦值（ 基本類型）int number = 6;int number2 = number;// 修改 number2 的值number2 = 9;System.out.println("number：" + number);System.out.println("number2：" + number2);// 等號賦值（對象）Dog dog = new Dog();dog.name = "旺財";dog.age = 5;Dog dog2 = dog;// 修改 dog2 的值dog2.name = "大黃";dog2.age = 3;System.out.println(dog.name + "，" + dog.age + "歲");System.out.println(dog2.name + "，" + dog2.age + "歲");} }

程序執行結果：

number：6 number2：9 大黃，3歲 大黃，3歲

可以看出，如果使用等號復制時，對于值類型來說，彼此之間的修改操作是相對獨立的，而對于引用類型來說，因為復制的是引用對象的內存地址，所以修改其中一個值，另一個值也會跟著變化，原理如下圖所示：

因此為了防止這種問題的發生，就要使用對象克隆來解決引用類型復制的問題。

一、淺克隆

淺克隆的默認實現方法是 clone()，實現代碼如下：

class CloneTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Dog dog = new Dog();dog.name = "旺財";dog.age = 5;// 克隆Dog dog3 = (Dog) dog.clone();dog3.name = "小白";dog3.age = 2;System.out.println(dog.name + "，" + dog.age + "歲");System.out.println(dog3.name + "，" + dog3.age + "歲");} } class Dog implements Cloneable {public String name;public int age;@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();} }

程序執行結果：

旺財，5歲 小白，2歲

可以看出使用克隆就可以解決引用類型復制的問題了，原理如下圖所示：

以上這種復制方式叫做淺克隆。
淺克隆的實現條件：需要克隆的對象必須實現 Cloneable 接口，并重寫 clone() 方法，即可實現對此對象的克隆。
然而使用淺克隆也會存在一個問題，請參考以下代碼。

class CloneTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {DogChild dogChild = new DogChild();dogChild.name = "二狗";Dog dog4 = new Dog();dog4.name = "大黃";dog4.dogChild = dogChild;Dog dog5 = (Dog) dog4.clone();dog5.name = "旺財";dog5.dogChild.name = "狗二";System.out.println("dog name 4："+dog4.name);System.out.println("dog name 5："+dog5.name);System.out.println("dog child name 4："+dog4.dogChild.name);System.out.println("dog child name 5："+dog5.dogChild.name);} } class Dog implements Cloneable {public String name;public DogChild dogChild;@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();} } class DogChild {public String name; }

程序執行結果：

dog name 4：大黃 dog name 5：旺財 dog child name 4：狗二 dog child name 5：狗二

也就是說淺克隆，只會復制對象的值類型，而不會復制對象的引用類型。原因如下圖所示：

要處理引用類型不被復制的問題，就要使用到深克隆。

二、深克隆

定義：深克隆就是復制整個對象信息，包含值類型和引用類型。
深克隆的實現方式通常包含以下兩種。

• 序列化實現深克隆：先將原對象序列化到內存的字節流中，再從字節流中反序列化出剛剛存儲的對象，這個新對象和原對象就不存在任何地址上的共享，這樣就實現了深克隆。
• 所有引用類型都實現克隆：要復制對象的所有引用類型都要實現克隆，所有對象都是復制的新對象，從而實現了深克隆。

深克隆實現方式一：序列化

實現思路：先將要拷貝對象寫入到內存中的字節流中，然后再從這個字節流中讀出剛剛存儲的信息，作為一個新對象返回，那么這個新對象和原對象就不存在任何地址上的共享，自然實現了深拷貝。請參考以下代碼：

class CloneTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {BirdChild birdChild = new BirdChild();birdChild.name = "小小鳥";Bird bird = new Bird();bird.name = "小鳥";bird.birdChild = birdChild;// 使用序列化克隆對象Bird bird2 = CloneUtils.clone(bird);bird2.name = "黃雀";bird2.birdChild.name = "小黃雀";System.out.println("bird name:" + bird.name);System.out.println("bird child name:" + bird.birdChild.name);System.out.println("bird name 2:" + bird2.name);System.out.println("bird child name 2:" + bird2.birdChild.name);} } class CloneUtils {public static <T extends Serializable> T clone(T obj) {T cloneObj = null;try {//寫入字節流ByteArrayOutputStream bo = new ByteArrayOutputStream();ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bo);oos.writeObject(obj);oos.close();//分配內存,寫入原始對象,生成新對象ByteArrayInputStream bi = new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray());//獲取上面的輸出字節流ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(bi);//返回生成的新對象cloneObj = (T) oi.readObject();oi.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return cloneObj;} }

程序執行結果：

bird name:小鳥 bird child name:小小鳥 bird name 2:黃雀 bird child name 2:小黃雀

深克隆實現方式二：所有引用類型都實現克隆

class SerializableTest {public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {ParrotChild parrotChild = new ParrotChild();parrotChild.name = "小鸚鵡";Parrot parrot = new Parrot();parrot.name = "大鸚鵡";parrot.parrotChild = parrotChild;// 克隆Parrot parrot2 = (Parrot) parrot.clone();parrot2.name = "老鸚鵡";parrot2.parrotChild.name = "少鸚鵡";System.out.println("parrot name:" + parrot.name);System.out.println("parrot child name:" + parrot.parrotChild.name);System.out.println("parrot name 2:" + parrot2.name);System.out.println("parrot child name 2:" + parrot2.parrotChild.name);}} class Parrot implements Cloneable {public String name;public ParrotChild parrotChild;@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {Parrot bird = (Parrot) super.clone();bird.parrotChild = (ParrotChild) parrotChild.clone();return bird;} } class ParrotChild implements Cloneable {public String name;@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();} }

程序執行結果：

parrot name:大鸚鵡 parrot child name:小鸚鵡 parrot name 2:老鸚鵡 parrot child name 2:少鸚鵡

三、克隆相關面試題

1.使用克隆有什么好處？

答：好處包含以下幾點：

• 使用方便：假如要復制一個對象，但這個對象中的部分屬性已經被修改過了，如果不使用克隆的話，需要給屬性手動賦值，相比克隆而已麻煩很多；
• 性能高：查看 clone 方法可以知道，它是 native 方法，native 方法是原生函數，使用操作系統底層的語言實現的，因此執行效率更高；
• 隔離性：克隆可以確保對象操作時相互隔離。

clone() 源代碼，如下圖：

2.淺克隆和深克隆有什么區別？

答：區別主要在對引用類型的復制上，具體信息如下：

• 淺克隆：只會復制對象的值類型，而不會復制對象的引用類型；
• 深克隆：復制整個對象，包含值類型和引用類型。

3.如何實現淺克隆？

答：克隆的對象實現 Cloneable 接口，并重寫 clone() 方法就可以實現淺克隆了。

4.以下代碼執行的結果是？

import java.util.Arrays; class CloneTest {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {CloneObj cloneObj = new CloneObj();cloneObj.name = "老王";cloneObj.age = 30;cloneObj.sistersAge = new int[]{18, 19};CloneObj cloneObj2 = (CloneObj) cloneObj.clone();cloneObj2.name = "磊哥";cloneObj2.age = 33;cloneObj2.sistersAge[0] = 20;System.out.println(cloneObj.name + "|" + cloneObj2.name);System.out.println(cloneObj.age + "|" + cloneObj2.age);System.out.println(Arrays.toString(cloneObj.sistersAge) + "|" + Arrays.toString(cloneObj2.sistersAge));} } class CloneObj implements Cloneable {public String name;public int age;public int[] sistersAge;@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();} }

答：執行結果如下。

老王|磊哥 30|33 [20, 19]|[20, 19]

5.深克隆如何實現？有幾種實現方式？

答：一般實現方式有以下兩種：

• 通過序列化實現深克隆（序列化實現方式：Java 原生序列化、JSON 序列化、Hessian 序列化）；
• 所有引用類型都實現克隆，從而實現深克隆。

6.為什么不能直接使用 Object 的 Clone 方法，還要重寫 clone() 方法之后才能實現克隆？

答：雖然所有類都是 Object 的子類，但因為 Object 中的 clone() 方法被聲明為 protected 訪問級別，所以非 java.lang 包下的其他類是不能直接使用的。因此要想實現克隆功能，就必須實現 Cloneable，并重寫 clone() 方法才行。

7.序列化可不可以實現深克隆？實現的原理是什么？

答：先將原對象序列化到內存的字節流中，再從字節流中反序列化出剛剛存儲的對象，這個新對象和原對象就不存在任何地址上的共享，這樣就實現了深克隆。

四、總結

調用 Object 類中的 clone() 方法默認是淺克隆，淺克隆只能復制值類型，不能復制引用類型，因此更多的場景下我們需要深克隆，深克隆通常的實現方式有兩種：序列化方式或把所有的引用類型都實現克隆。

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特別說明：本文來自《Java面試題全解析》

總結

以上是生活随笔為你收集整理的深浅克隆面试题汇总——附详细答案的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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