對象克隆

對象克隆最簡單的方式是：將對原對象的引用直接傳給一個新的副本變量。這種方式存在很大的缺陷，兩個變量中任何一個變量的改變都會影響另一個變量。

淺拷貝

利用Object類的clone方法，能夠創(chuàng)建一個新的對象，并拷貝原對象的域 ，返回新對象的引用。

優(yōu)點：使副本的操作與原變量的操作相對獨立。

缺點：當(dāng)淺克隆對象與原對象共享的子對象可變時，對可變子對象的操作仍會同時影響兩個對象。

// 原對象，包含Date類子對象

Employee original = new Employee("John Public", 50000);

// 使用clone方法，兩個對象共享對Date類子對象的引用

Employee copy = original.clone();

// 若修改Date類子對象，則兩個對象中的Date類子對象的值都會改變

在上述情況中，由于Date類是可變的，導(dǎo)致淺克隆對象和原對象之間仍然存在影響。作為替代，應(yīng)當(dāng)使用不可變的LocalDate類。

Cloneable接口

實際上，Object類中的clone方法被聲明為protected。因此，Object的子類只能調(diào)用clone來克隆它們自己的對象，而不能克隆其他類的對象。

注意：Cloneable接口是Java提供的標記接口。標記接口不包含任何方法，其唯一的作用是允許在類型查詢中使用instanceof。

即使clone的默認實現(xiàn)(淺拷貝)能夠滿足要求，仍然需要實現(xiàn)Cloneable接口，并將clone重新定義為public，再調(diào)用super.clone()。

class Employee implements Cloneable {

// 如果調(diào)用clone的類沒有實現(xiàn)Cloneable接口，則拋出CloneNotSupportedException異常

public Employee clone() throws CloneNotSupportedException {

// 調(diào)用超類的clone方法

return (Employee) super.clone();

}

}

深拷貝

當(dāng)淺拷貝無法滿足對象之間的獨立性時，需要建立深拷貝，即克隆對象中可變的實例域。

class Employee implements Cloneable {

// 如果調(diào)用clone的類沒有實現(xiàn)Cloneable接口，則拋出CloneNotSupportedException異常

public Employee clone() throws CloneNotSupportedException {

// 調(diào)用超類的clone方法

Employee cloned = super.clone();

// 對可變的hireDay子對象再次建立淺拷貝

cloned.hireDay = (Date) hireDay.clone();

return cloned;

}

}

序列化

對象序列化是Java語言支持的一種非常通用的機制，它可以將任何對象寫出到輸出流中，并在之后將其讀回。使用對象序列化機制可能便捷地處理多態(tài)集合(例如，一個Employee記錄數(shù)組包含Manager等子類實例)。

保存和加載序列化對象

使用ObjectOutputStream對象的writeObject方法保存數(shù)據(jù)對象，使用ObjectInputStream對象的readObject讀回數(shù)據(jù)對象。使用序列化時必須實現(xiàn)Serializable接口，其和Cloneable接口很相似，沒有任何方法，其他類不需要為實現(xiàn)它做出任何改動。

// 創(chuàng)建一個Employee對象和一個Manager對象

Employee harry = new Employee("Harry Hacker", 50000, 1989, 10, 1);

Manager boss = new Manager("Carl Cracker", 80000, 1987, 12, 15);

// 將兩個對象存儲在對象輸出流中

ObjectOutputStream out = new PbjectOutputStream(new FileOutputStream("employee.dat"));

out.writeObject(harry);

out.writeObject(boss);

// 將兩個對象從對象輸入流中恢復(fù)

ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("employee.dat"));

Employee e1 = (Employee) in.readObject();

Employee e2 = (Employee) in.readObject();

對象序列化工作機制如下：

每一個對象引用關(guān)聯(lián)一個序列號。

第一次遇到每個對象時，保存其對象數(shù)據(jù)到輸出流中。

如果某個對象之前已經(jīng)被保存過，那么只寫出“與之前保存過的序列號為x的對象相同”。

讀回時，過程相反：對于對象輸入流中的對象，在第一次遇到其序列號時，構(gòu)建它，并使用流中數(shù)據(jù)來初始化它，然后記錄這個序列號和新對象之間的關(guān)聯(lián)。

當(dāng)遇到“與之前保存過的序列號x的對象相同”標記時，獲取與這個序列號相關(guān)聯(lián)的對象引用。

注：序列化使用序列號代替了內(nèi)存地址，允許將對象集合在機器之間進行傳送。

對象序列化的文件格式

注：以下(x)格式均表示字節(jié)長度。

對象序列化文件開頭：魔幻數(shù)字(2) + 版本號(2)

類描述符的存儲格式：

72 + 類名長度(2) + 類名

指紋(8) + 標志(1) + 數(shù)據(jù)域描述符的數(shù)量(2) + 數(shù)據(jù)域描述符 + 78 + 超類類型(無超類為70)

其中，指紋指通過對類、超類、接口、域類型和方法簽名按照規(guī)范方式排序，然后應(yīng)用安全散列算法SHA得到的。SHA將數(shù)據(jù)塊轉(zhuǎn)換為20個字節(jié)的數(shù)據(jù)包，序列化機制只使用SHA的前8個字節(jié)。

標志字節(jié)由java.io.ObjectStreamConstants中定義的3位掩碼構(gòu)成：

static final byte SC_WRITE_METHOD = 1;

// class has a writeObject_method that writes additional data

static final byte SC_SERIALIZABLE = 2;

// class implements the Serializable interface

static final byte SC_EXTERNALIZABLE = 4;

// class implements the Externalizable interface

數(shù)據(jù)域描述符的格式如下：

類型編碼(1) + 域名長度(2) + 域名 + 類名(若域是對象)

對象序列化的文件格式特點如下：

對象流輸出中包含所有對象的類型和數(shù)據(jù)域。

每個對象都被賦予一個序列號。

相同對象的重復(fù)出現(xiàn)將被存儲為對這個對象的序列號的引用。

修改默認的序列化機制

對于不可序列化的數(shù)據(jù)域，如只對本地方法有意義的存儲文件句柄值等，序列化機制將其標記為transient。不可序列化的類的域也需要標記為transient。瞬時的域在對象序列化時被跳過。

在可序列化的類中可以定義writeObject方法和readObject方法：

private void writeObject(ObjectOutputStream out)

throws IOException;

private void readObject(ObjectInputStream in)

throws IOException, ClassNotFoundException;

定義上述方法的類在序列化時會調(diào)用這兩個方法對其數(shù)據(jù)域進行序列化。

由于writeObject和readObject方法不關(guān)心超類數(shù)據(jù)和任何其他類的信息，若要對整個對象的存儲和恢復(fù)負責(zé)，就要實現(xiàn)Externalizable接口，定義writeExternal方法和readExternal方法：

public void writeExternal(ObjectOutputStream out)

throws IOException;

public void readExternal(ObjectInputStream in)

throws IOException, ClassNoutFoundException;

注意：writeObject和readObject方法是私有的，且只能被序列化機制調(diào)用。而writeExternal和readExternal方法是共有的，且readExternal方法甚至潛在地允許修改現(xiàn)有對象的狀態(tài)。

使用序列化技術(shù)克隆對象

只需將對象序列化到輸出流中，然后將其讀回，就能產(chǎn)生現(xiàn)有對象的深拷貝。在此過程中，可以使用ByteArrayOutputStream方法將數(shù)據(jù)保存到字節(jié)數(shù)組中。如下修改clone方法：

class SerialCloneable implements Cloneable, Serializable {

public Object clone() throws CloneNotSupportedException {

try {

ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();

try (ObjectOutputStream = new ObjectOutputStream(bout)) {

out.writeObject(this);

}

try (InputSteam bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray())) {

ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(bin);

return in.readObject();

}

catch (IOException | ClassNotFoundException e) {

CloneNotSupportedException e2 = new CloneNotSupportException();

e2.initCause(e);

throw e2;

}

}

}

}

需要克隆的類只需繼承SerialCloneable類即可。

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java对象序列化克隆_Java8基础知识（三）对象克隆与序列化的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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