赶紧收藏！2024 年最常见 100道 Java 基础面试题（三十一）

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六十一、如何实现对象克隆？

在Java中实现对象克隆通常有两种方法：使用复制构造函数和实现Cloneable接口并重写clone()方法。

方法一：使用复制构造函数

复制构造函数是一种特殊的构造函数，它使用一个同类对象的实例来初始化新创建的对象。这种方式适用于对象的浅拷贝。

示例代码：

public class MyClass {private int value;private String str;public MyClass(MyClass other) {this.value = other.value;this.str = other.str; // 复制字符串，字符串是不可变的，所以这是安全的// 如果引用类型不是不可变的，需要进行深拷贝}// 其他构造函数、getter和setter省略
}

使用复制构造函数创建克隆对象：

MyClass original = new MyClass();
// 初始化original对象...MyClass clone = new MyClass(original);

方法二：实现Cloneable接口并重写clone()方法

Cloneable接口是一个标记接口，用来指示一个类“可以被克隆”。要实现克隆，类需要实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法。

示例代码：

public class MyClass implements Cloneable {private int value;private String str;private SomeOtherClass otherObject; // 假设SomeOtherClass也需要克隆@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {try {MyClass cloned = (MyClass) super.clone(); // 调用Object类的clone()方法进行浅拷贝// 对于可变对象，需要进行深拷贝cloned.str = new String(this.str);cloned.otherObject = (SomeOtherClass) this.otherObject.clone(); // 假设SomeOtherClass也实现了Cloneablereturn cloned;} catch (CloneNotSupportedException e) {// 实际上，这个异常不会发生，因为Object类的clone()方法是受保护的，并且不抛出异常throw new AssertionError(e);}}// 其他构造函数、getter和setter省略
}

使用clone()方法创建克隆对象：

MyClass original = new MyClass();
// 初始化original对象...try {MyClass clone = original.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {// 异常处理
}

注意事项：

• 浅拷贝与深拷贝：默认的clone()方法实现的是浅拷贝，即只复制对象的引用。如果对象的引用指向了可变对象，那么克隆对象和原始对象将共享这些引用，这可能导致非预期的副作用。在这种情况下，需要手动实现深拷贝，即复制引用对象本身。
• CloneNotSupportedException：尽管Object类的clone()方法是受保护的，并且不抛出CloneNotSupportedException，但在重写时仍然需要声明该异常，除非类是final的。
• 对象的标识：克隆对象和原始对象有不同的内存地址，但它们的属性值相同（或深拷贝的情况下，引用的对象也相同）。

总结：

• 对象克隆可以通过复制构造函数或实现Cloneable接口并重写clone()方法来实现。
• 默认的clone()方法实现的是浅拷贝，需要手动处理深拷贝。
• 克隆对象和原始对象是两个独立的实例，但它们的属性值相同。

六十二、深拷贝和浅拷贝区别是什么？

在Java中，深拷贝和浅拷贝是两种不同的对象复制策略，它们在复制对象及其引用对象时有不同的行为：

浅拷贝（Shallow Copy）

1. 定义：浅拷贝是指创建一个新对象，这个对象的属性值与原始对象相同。如果属性是基本数据类型，则直接复制值；如果属性是引用类型，则复制引用地址，即新对象和原始对象引用同一个对象。

2. 行为：由于引用类型的字段在复制时不会创建新的实例，因此原始对象和浅拷贝对象的这些字段指向相同的对象。修改任何一个对象的引用类型字段，都会影响另一个对象。

3. 实现：浅拷贝可以通过实现Cloneable接口并重写Object类的clone()方法来实现，且通常不需要对引用类型字段进行特殊处理。

4. 适用场景：浅拷贝适用于对象的引用类型字段不需要独立复制的场景，如引用对象是不可变的，或者复制操作的目的是为了在不同对象间共享某些数据。

深拷贝（Deep Copy）

1. 定义：深拷贝是指创建一个新对象，这个对象的属性值与原始对象相同，但是所有引用类型的字段都会创建新的实例，即新对象和原始对象的引用类型字段指向不同的对象。

2. 行为：深拷贝会递归地复制所有引用的对象，因此原始对象和深拷贝对象之间不会共享任何引用对象。修改任一对象的引用类型字段，都不会影响到另一个对象。

3. 实现：深拷贝的实现通常更复杂，需要在clone()方法中对每个引用类型字段递归调用clone()方法，以确保所有对象都被独立复制。

4. 适用场景：深拷贝适用于需要完全独立的对象副本的场景，特别是当对象的引用类型字段指向可变对象时，深拷贝可以防止原始对象和复制对象之间的意外共享。

示例代码：

public class ShallowCopyExample implements Cloneable {private int value;private SomeClass someField;@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone(); // 默认的浅拷贝}// 其他方法省略
}public class DeepCopyExample implements Cloneable {private int value;private SomeClass someField;@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {DeepCopyExample cloned = (DeepCopyExample) super.clone(); // 浅拷贝cloned.someField = (someField == null) ? null : (SomeClass) someField.clone(); // 对引用类型进行深拷贝return cloned;}// 其他方法省略
}

注意事项：

• 性能：深拷贝可能比浅拷贝更耗时，因为它需要复制所有引用的对象。
• 复杂性：深拷贝的实现可能更复杂，需要确保对象图中的所有对象都被正确复制。
• 递归问题：在实现深拷贝时，需要注意防止无限递归，特别是当对象图包含循环引用时。

总结：

• 浅拷贝只复制对象的顶层属性，而深拷贝递归复制所有引用的对象。
• 浅拷贝适用于对象的引用类型字段不需要独立复制的场景，而深拷贝适用于需要完全独立的对象副本的场景。
• 实现深拷贝需要对每个引用类型字段进行特殊处理，以确保它们被独立复制。

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