Object 類提供的 clone() 方法是 “淺拷貝”，並沒有克隆對象中引用的其他對象，原對象和克隆的對象仍然會共用一些信息。深拷貝指的是：在對象中存在其他對象的引用的情況下，會同時克隆對象中引用的其他對象，原對象和克隆的對象互不影響。 ...

本節我們會討論 Cloneable 介面，這個介面指示一個類提供了一個安全的 clone() 方法。

Object 類提供的 clone() 方法是 “淺拷貝”，並沒有克隆對象中引用的其他對象，原對象和克隆的對象仍然會共用一些信息。深拷貝指的是：在對象中存在其他對象的引用的情況下，會同時克隆對象中引用的其他對象，原對象和克隆的對象互不影響。

介紹克隆

要瞭解克隆的具體含義，先來回憶為一個包含對象引用的變數建立副本時會發生什麼。原變數和副本都是同一個對象的引用（見圖 6-1）。這說明，任何一個變數改變都會影響另一個變數。

Employee original = new Employee("John Public", 50000);
Employee copy = original;
copy.raiseSalary(lO); // oops-also changed original

如果希望 copy 是一個新對象，它的初始狀態與 original 相同，但是之後它們各自會有自己不同的狀態，這種情況下就可以使用 clone() 方法。

Employee copy = original.clone();
copy.raiseSalary(lO); // OK original unchanged

不過並沒有這麼簡單。clone() 方法是 Object 的一個 protected 方法，這說明你的代碼不能直接調用這個方法。只有 Employee 類可以克隆 Employee 對象（Object 類不可以克隆 Employee 類）。這個限制是有原因的。想想看 Object 類如何實現 clone()。Object 類它對於這個對象一無所知，所以只能逐個域地進行拷貝。如果對象中的所有數據域都是數值或其他基本類型，拷貝這些域沒有任何問題、但是如果對象包含子對象的引用，拷貝域就會得到相同子對象的另一個引用，這樣一來，原對象和克隆的對象仍然會共用一些信息。

class Employee {
    // instance fields
    private String name;
    private double salary;
    private Date hireDay;

    // constructor
    public Employee(String n, double s, int year, int month, int day) {
        this.name = n;
        this.salary = s;
        this.hireDay = new Date(year, month, day);
    }

    // a method
    public String getName() {
        return name;
    }
    // more methods
}

圖 6-2 顯示了使用 Object 類的 clone() 方法克隆一個 Employee 對象會發生什麼。可以看到，預設的克隆操作是 “淺拷貝”，並沒有克隆對象中引用的其他對象。

淺拷貝會有什麼影響嗎？這要看具體情況。

如果原對象和淺克隆對象共用的子對象是不可變的，那麼這種共用就是安全的。如果子對象屬於一個不可變的類，如 String，就是這種情況。或者在對象的生命周期中，子對象一直包含不變的常量，沒有更改器方法會改變它，也沒有方法會生成它的引用，這種情況下同樣是安全的（子對象雖然是可變的，但是在在對象的生命周期中，子對象的數據域沒有發生改變）。
不過，通常子對象都是可變的，必須重新定義 clone() 方法來建立一個深拷貝，同時克隆所有子對象。在這個例子中，hireDay 域是一個 Date，這是可變的，所以它也需要克隆。（出於這個原因，這個例子使用 Date 類型的域而不是 LocalDate 來展示克隆過程。如果 hireDay 是不可變的 LocalDate 類的一個實例，就無需我們做任何處理了。）

對於每一個類，需要確定：

預設的 clone() 方法是否滿足要求；
是否可以在可變的子對象上調用 clone() 方法來修補預設的 clone() 方法；
是否不該使用 clone() 方法

實際上第 3 個選項是預設選項。如果選擇第 1 項或第 2 項，類必須：

實現 Cloneable 介面；
重新定義 clone() 方法，並指定 public 訪問修飾符。

Cloneable 介面

Cloneable 介面的出現與介面的正常使用並沒有關係。具體來說，Cloneable 介面沒有指定 clone() 方法，clone() 方法是從 Object 類繼承的。Cloneable 介面只是作為一個標記，指示類設計者瞭解克隆過程。對象對於克隆很 “偏執”，如果一個對象請求克隆，但沒有實現 Cloneable 介面，就會生成一個受檢異常（CloneNotSupportedException 異常）。

如果在一個對象上調用 clone() 方法，但這個對象的類並沒有實現 Cloneable 介面，Object 類的 clone() 方法就會拋出一個 CloneNotSupportedException。

註釋：Cloneable 介面是 Java 提供的一組標記介面（tagging interface）之一。應該記得：

Comparable 等介面的通常用途是確保一個類實現一個或一組特定的方法。
標記介面不包含任何方法，標記介面唯一的作用就是允許在類型查詢中使用 instanceof：if (obj instanceof Cloneable) {}

建議你自己的程式中不要使用標記介面。

即使 clone() 的預設（淺拷貝）實現能夠滿足要求，還是需要實現 Cloneable 介面，將 clone() 方法重新定義為 public，再調用 super.clone()。下麵給出一個例子：

class Employee implements Cloneable {
    // raise visibility level to public, change return type
    public Employee clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (Employee) super.clone();
    }
}

與 Object.clone() 提供的淺拷貝相比，前面看到的 clone() 方法並沒有為它增加任何功能。這裡只是讓這個方法是公有的。要建立深拷貝，還需要做更多工作，克隆對象中可變的實例域。下麵來看創建深拷貝的 done() 方法的一個例子：

class Employee implements Cloneable {
    // ...
    public Employee clone() throws CloneNotSupportedException {
        // call Object.clone()
        Employee cloned = (Employee) super.clone();
        // clone mutable fields
        cloned.hireDay = (Date) hireDay.clone();
        return cloned;
    }
}

如果在一個對象上調用 clone() 方法，但這個對象的類並沒有實現 Cloneable 介面，Object 類的 clone() 方法就會拋出一個 CloneNotSupportedException。當然，Employee 和 Date 類實現了 Cloneable 介面，所以不會拋出這個異常。不過，編譯器並不瞭解這一點，因此，我們聲明瞭這個異常。

捕獲這個異常是不是更好一些？

public Employee clone() {
    try {
        Employee cloned = (Employee) super.clone();
        // ...
        return cloned;
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        return null;
    }
    // this won't happen, since we are Cloneable
}

捕獲異常這非常適用於 final 類。否則，最好還是保留 throws 說明符。這樣就允許子類在不支持克隆時選擇拋出一個 CloneNotSupportedException()。

子類的克隆

必須當心子類的克隆。例如，一旦為 Employee 類定義了 clone() 方法，任何人都可以用它來克隆 Manager 對象（Manager 類是 Employee 類的子類）。Employee 克隆方法能完成工作嗎？這取決於 Manager 類的域。在這裡是沒有問題的，因為 bonus 域是基本類型。但是 Manager 可能會有需要深拷貝或不可克隆的域。不能保證子類的實現者一定會修正 clone() 方法讓它正常工作。出於這個原因，在 Object 類中 clone() 方法聲明為 protected。不過，如果你希望類用戶調用 clone()，就不能這樣做。

參考資料

《Java核心技術捲一：基礎知識》（第10版）第 6 章：介面、lambda 表達式與內部類 6.2.3 對象克隆

本文來自博客園，作者：真正的飛魚，轉載請註明原文鏈接：https://www.cnblogs.com/feiyu2/p/17332006.html

Java的對象克隆

介紹克隆

Cloneable 介面

子類的克隆

參考資料