Java 常見面試題

物件克隆

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，就需要克隆了，Java語言中克隆針對的是類的例項。

如何實現物件克隆？

有兩種方式：
1). 實現Cloneable介面並重寫Object類中的clone()方法；
2). 實現Serializable介面，通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();

        // 說明：呼叫ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream物件的close方法沒有任何意義
        // 這兩個基於記憶體的流只要垃圾回收器清理物件就能夠釋放資源，這一點不同於對外部資源（如檔案流）的釋放
    }
}
 

下面是測試程式碼：

import java.io.Serializable;

/**
 * 人類
 * @author nnngu
 *
 */
class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -9102017020286042305L;

    private String name;    // 姓名
    private int age;        // 年齡
    private Car car;        // 座駕

    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 + "]";
    }

}

/**
 * 小汽車類
 * @author nnngu
 *
 */
class Car implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -5713945027627603702L;

    private String brand;       // 品牌
    private int maxSpeed;       // 最高時速

    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物件p2關聯的汽車物件的品牌屬性
            // 原來的Person物件p1關聯的汽車不會受到任何影響
            // 因為在克隆Person物件時其關聯的汽車物件也被克隆了
            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，更重要的是通過泛型限定，可以檢查出要克隆的物件是否支援序列化，這項檢查是編譯器完成的，不是在執行時丟擲異常，這種是方案明顯優於使用Object類的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。

深拷貝和淺拷貝區別是什麼？

淺拷貝只是複製了物件的引用地址，兩個物件指向同一個記憶體地址，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()，但是此方法無法複製函式型別）