Java clone

原型模式用一个已经创建的实例作为原型，通过复制（clone）该原型对象来创建一个和原型对象相同的新对象。Java中对象克隆需要重写Object.clone()方法，并实现Cloneable接口。

浅克隆

浅克隆仅仅克隆本对象，而不复制它所引用的对象。即在堆中新建一个对象，但是对象中的属性（基础类型、引用类型）都仅执行值复制。而引用类型的值是其在堆中的地址，这就造成了：引用类型x,y满足x != x.clone()但x.y = x.clone().y。

默认重写Object.clone()方法如下，实现的是浅克隆:

class B {
}

class A implements Cloneable {

    public B b;

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();  // 这里完成了新建对象，并返回对象地址
    }
}

在上述情况下，执行结果如下：

A a = new A();
a.b = new B();

System.out.println(a);	// org.example.clone.A@1b6d3586
System.out.println(a.b);  // org.example.clone.B@4554617c

System.out.println();
A clonedA = (A) a.clone();  
System.out.println(clonedA);	// org.example.clone.A@74a14482
System.out.println(clonedA.b);	// org.example.clone.B@4554617c

深克隆

与浅克隆不同，深克隆会对引用类型再执行克隆操作。

深克隆需要自己实现。在浅客隆中使用的是默认重写，直接返回super.clone()，这样保证返回了新对象，但不修改新对象内的引用值。深克隆就是在此基础上去手动修改新对象内的引用值，即执行其clone()方法。

注意被引用的类型也需要重写Object.clone()方法并实现Clonable接口。

class A implements Cloneable {
    public B b;

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        A newA = (A) super.clone();
        newA.b = (B) b.clone();

        return newA;
    }
}

class B implements Cloneable {
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

上述代码执行，符合预期：

A a = new A();
a.b = new B();

System.out.println(a);  // org.example.clone.A@1b6d3586
System.out.println(a.b);  // org.example.clone.B@4554617c

System.out.println();
A clonedA = (A) a.clone();
System.out.println(clonedA);  // org.example.clone.A@74a14482
System.out.println(clonedA.b); // org.example.clone.B@1540e19d

上述是两层对象的情况，对于更多层对象(a.b.c.d)的情况处理方式也一致。