AI面试总结：克隆、浅拷贝和深拷贝

前言

简单记录一下Java面试中的克隆，已经对象的深拷贝和浅拷贝相关的知识。

记录于此，方便自己查阅和学习。

正文

下面分别介绍一下克隆，深拷贝和浅拷贝相关知识。

克隆

定义：克隆就是创建一个对象的副本

• Java 提供了Object.clone()方法

• 要使用克隆，类必须实现 Cloneable接口

• Cloneable是一个 标记接口（Marker Interface）

• 未实现Cloneable调用clone()会抛CloneNotSupportedException

浅拷贝

定义：只复制对象本身和基本类型字段，引用类型字段仍然指向原对象

示例

class Address {
    String city;
}
​
class Person implements Cloneable {
    int age;
    Address address;
​
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone(); // 默认浅拷贝
    }
}
Person p1 = new Person();
p1.address = new Address();
p1.address.city = "Beijing";
​
Person p2 = (Person) p1.clone();
p2.address.city = "Shanghai";
​
System.out.println(p1.address.city); //输出：Shanghai

原因：address是引用类型，拷贝的是引用地址

p2指向了pi的地址

深拷贝

定义：不仅复制对象本身，还递归复制引用类型字段，新对象与原对象完全独立

实现方式一

重写 clone()

class Address implements Cloneable {
    String city;
​
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
​
class Person implements Cloneable {
    int age;
    Address address;
​
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Person person = (Person) super.clone();
        person.address = (Address) this.address.clone(); // 关键
        return person;
    }
}

修改p2.address不会影响p1。

实现方式二

序列化

// 所有对象实现 Serializable
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(person);
​
ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
Person deepCopy = (Person) ois.readObject();

自动深拷贝

缺点：性能差、代码重、不适合复杂对象

实现方式三

手动new

Person copy = new Person();
copy.age = this.age;
copy.address = new Address();
copy.address.city = this.address.city;

优点：可读性好、可控、无反射/序列化风险

浅拷贝VS深拷贝

小结

浅拷贝复制引用，深拷贝复制对象；Java 默认是浅拷贝，深拷贝需要自己实现。

1. 克隆是通过Object.clone()创建对象副本的一种方式

2. Java中默认的clone()是浅拷贝，只会复制对象本身和基本类型字段，引用类型字段仍然指向原对象

3. 深拷贝会在拷贝对象的同时，递归复制引用对象，使新对象与原对象完全独立

4. 实现深拷贝可以通过重写 clone()、手动 new 对象，或者通过序列化完成。

为什么需要实现 Cloneable？

• Cloneable是标记接口

• JVM用它判断是否允许克隆

• 否则抛 CloneNotSupportedException

clone()是深拷贝还是浅拷贝？

默认是浅拷贝

为什么很多项目不用 clone()？

• 实现复杂

• 易破坏封装

• 构造器更安全

• 推荐使用构造函数 / Builder / 拷贝工具

深拷贝一定好吗？

不一定

• 性能开销大

• 循环引用问题

• 实际业务大多只需要“部分拷贝”

参考文章

AI