2020全新Java面試題－物件拷貝

1、為什麼要使用克隆？

想對一個物件進行處理，又想保留原有的資料進行接下來的操作，就需要複製了，Java語言中複製針對的是類別的實例。

2、如何實作物件克隆？

有兩種方式：

（推薦教學：java入門程式）

（1）實作Cloneable介面並重寫Object類別中的clone()方法；

（2）實現Serializable接口，透過物件的序列化和反序列化實現克隆，可以實現真正的深度克隆，程式碼如下：

 
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
 
public class MyUtil {
 
    private MyUtil() {
        throw new AssertionError();
    }
 
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T extends Serializable> T clone(T obj) throws Exception {
        ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bout);
        oos.writeObject(obj);
 
        ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray());
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin);
        return (T) ois.readObject();
 
        // 说明：调用ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream对象的close方法没有任何意义
        // 这两个基于内存的流只要垃圾回收器清理对象就能够释放资源，这一点不同于对外部资源（如文件流）的释放
    }
}

以下是測試程式碼：

 
import java.io.Serializable;
 
/**
 * 人类
 * @author nnngu
 *
 */
class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -9102017020286042305L;
 
    private String name;    // 姓名
    private int age;        // 年龄
    private Car car;        // 座驾
 
    public Person(String name, int age, Car car) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.car = car;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    public int getAge() {
        return age;
    }
 
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
 
    public Car getCar() {
        return car;
    }
 
    public void setCar(Car car) {
        this.car = car;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", car=" + car + "]";
    }
 
}

 
/**
 * 小汽车类
 * @author nnngu
 *
 */
class Car implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -5713945027627603702L;
 
    private String brand;       // 品牌
    private int maxSpeed;       // 最高时速
 
    public Car(String brand, int maxSpeed) {
        this.brand = brand;
        this.maxSpeed = maxSpeed;
    }
 
    public String getBrand() {
        return brand;
    }
 
    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }
 
    public int getMaxSpeed() {
        return maxSpeed;
    }
 
    public void setMaxSpeed(int maxSpeed) {
        this.maxSpeed = maxSpeed;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Car [brand=" + brand + ", maxSpeed=" + maxSpeed + "]";
    }
 
}

class CloneTest {
 
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Person p1 = new Person("郭靖", 33, new Car("Benz", 300));
            Person p2 = MyUtil.clone(p1);   // 深度克隆
            p2.getCar().setBrand("BYD");
            // 修改克隆的Person对象p2关联的汽车对象的品牌属性
            // 原来的Person对象p1关联的汽车不会受到任何影响
            // 因为在克隆Person对象时其关联的汽车对象也被克隆了
            System.out.println(p1);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

注意：基於序列化和反序列化實現的克隆不僅僅是深度克隆，更重要的是透過泛型限定，可以檢查要複製的物件是否支援序列化，這項檢查是編譯器完成的，不是在運行時拋出異常，這種是方案明顯優於使用Object類別的clone方法克隆物件。讓問題在編譯的時候暴露出來總是好過把問題留到執行時。

（影片教學推薦：java影片教學）

3、深拷貝和淺拷貝差異是什麼？

淺拷貝只是複製了物件的參考位址，兩個物件指向同一個記憶體位址，所以修改其中任意的值，另一個值都會隨之變化，這就是淺拷貝（例： assign()）

深拷貝是將物件及值複製過來，兩個物件修改其中任意的值另一個值不會改變，這就是深拷貝（例：JSON.parse()和JSON. stringify()，但此方法無法複製函數型別）

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