• Java对象传递和返回的细节问题


    1.传递引用

    • 在一个方法中将一个对象的引用传递给另外一个方法,引用指向的对象是同一个
    public class Person {
    	int age;
    	String name;
    	public Person(int age, String name) {
    		this.age = age;
    		this.name = name;
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) {
    		Person p=new Person(18, "tom");
    		System.out.println("main:  "+p);
    		f(p);
    	}
    	public static void f(Person p) {
    		System.out.println("f():  "+p);
    	}
    	
    }
    
    
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    引用别名

    public static void main(String[] args) {
    		Person p=new Person(18, "tom");
    		Person p2=p;
    		p2.age++;
    		System.out.println(p.age);//19	
    	}
    	
    
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    • 引用p和p2指向的是同一个对象,p2对对象的属性进行操作,当使用引用p访问对象的属性时当然也改变,同样的情况也发生在对象引用在方法之间的传递,如下面的代码:
    public static void main(String[] args) {
    		Person p=new Person(18, "tom");
    		f(p);
    		System.out.println(p.age);//19	
    	}
    	public static void f(Person p) {
    		p.age++;
    	}
    
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    2. 创建本地副本

    几个概念:

    • 引用别名会在方法参数是对象类型时自动发生
    • 没有本地对象,只有本地引用(方法中创建的对象存在于堆中,只有引用变量存在于方法栈中)
    • 引用是有作用域的,而对象没有
    • Java中的对象的生命周期并不是一个问题(垃圾回收机制)

    2.1 值传递

    Java中方法之间只有值传递

    1. 传递基本类型时,传递的是基本类型的值的拷贝
    public static void main(String[] args) {
    		int a=100;
    		change(a);
    		System.out.println(a);//100 不受影响
    	}
    	public static void change(int a) {
    		a=99;
    	}
    
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    1. 传递对象时,传递的是对象的引用拷贝
    public static void main(String[] args) {
    		Person p=new Person(18, "tom");
    		f(p);
    		System.out.println(p.age);//还是18 f()中p指向了一个新的对象 不影响main函数
    	}
    	public static void f(Person p) {
    		p=new Person(20, "bob");
    	}
    
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    传递对象时如果在另外一个方法中对对象的属性进行操作会对main方法产生“副作用”, 但是如果只是简单的对引用进行操作是没有影响的

    2.2 对象克隆

    步骤:

    1. 类实现Cloneable空接口,默认情况下不希望所有的类都有克隆能力,当需要某个类有克隆能力时就需要实现该接口作为一种“可克隆”的标记,否则克隆时会报错CloneNotSupportedException
    public interface Cloneable {
    }
    
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    1. 重写clone方法,clone方法是Object类中的,它在Object类中的是一个protected的本地方法,需要重写,加上public修饰符,否则只能在当前类中使用clone方法
     protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
    
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    public class Person implements Cloneable {
    	int age;
    	String name;
    	public Person(int age, String name) {
    		this.age = age;
    		this.name = name;
    	}
    	
    	public Person clone() throws CloneNotSupportedException  {
    			return (Person) super.clone();
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
    		Person p1=new Person(18, "tom");
    		Person p2=p1.clone();
    		System.out.println(p1+"   name: "+p1.name+"  age: "+p1.age);
    		System.out.println(p2+"   name: "+p2.name+"  age: "+p2.age);
    	}
    	
    }
    
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    重写clone方法时实际是就是调用Object类中的本地clone方法,Object类中的clone方法做了哪些工作?

    Object类中clone方法负责创建正确大小的存储空间,并执行了从原始对象中所有二进制位到新对象内存中的按位复制。

    2.3 浅拷贝问题

    场景:Person类中增加一个引用类型的属性Country, 表示这个人所属的国家,然后进行克隆

    package test;
    
    class Country{
    	String nation;
    
    	public Country(String nation) {
    		super();
    		this.nation = nation;
    	}
    	
    }
    public class Person implements Cloneable {
    	int age;
    	String name;
    	Country country;
    	public Person(int age, String name,Country country) {
    		this.age = age;
    		this.name = name;
    		this.country=country;
    	}
    	
    	public Person clone() throws CloneNotSupportedException  {
    			return (Person) super.clone();
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
    		Country country=new Country("China");
    		Person p1=new Person(18, "tom",country);
    		Person p2=p1.clone();
    		System.out.println(p1+"   name: "+p1.name+"  age: "+p1.age+"  country: "+p1.country);
    		System.out.println(p2+"   name: "+p2.name+"  age: "+p2.age+"  country: "+p2.country);
    		p1.name="bob";
    		p1.country.nation="America";
    		System.out.println(p1+"   name: "+p1.name+"  age: "+p1.age+"  country: "+p1.country.nation);
    		System.out.println(p2+"   name: "+p2.name+"  age: "+p2.age+"  country: "+p2.country.nation);
    		
    	}
    	
    }
    
    
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    问题描述: 当Person类中有一个引用类型属性时,对于基本类型数据和String类型是对值进行拷贝的,因此改变p1的name不影响p2的name, 但是对于Country这种引用类型,在clone时仅仅是拷贝了一份对象的引用,拷贝的引用和原来的引用指向的是同一个对象,因此p1改变country的属性时,p2的country的属性也发生了改变

    2.4 深拷贝

    解决浅拷贝问题的关键点在于不仅仅是拷贝引用,而且要拷贝一份引用指向的对象,深拷贝有两种方式:

    1. 逐个对引用指向的对象进行浅拷贝
    2. 使用序列化方式进行深拷贝

    2.4.1 引用类型逐个浅拷贝

    如果一个类A中有多个引用类型,那么这些引用类型的类需要实现 Cloneable接口,在对A的对象进行克隆时,逐个浅拷贝其中的引用类型

    eg: Person类中有Country引用类型,在进行clone时,单独对country进行浅拷贝

    package test;
    
    class Country implements Cloneable{
    	String nation;
    
    	public Country(String nation) {
    		super();
    		this.nation = nation;
    	}
    	public Country clone() throws CloneNotSupportedException  {
    		return (Country) super.clone();
    }
    	
    }
    public class Person implements Cloneable {
    	int age;
    	String name;
    	Country country;
    	public Person(int age, String name,Country country) {
    		this.age = age;
    		this.name = name;
    		this.country=country;
    	}
    	
    	public Person clone() throws CloneNotSupportedException  {
    			
    			Person p=null;
    			p=(Person) super.clone();
    			p.country=p.country.clone();//对country进行浅拷贝
    			return p;
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
    		Country country=new Country("China");
    		Person p1=new Person(18, "tom",country);
    		Person p2=p1.clone();
    		System.out.println(p1+"   name: "+p1.name+"  age: "+p1.age+"  country: "+p1.country);
    		System.out.println(p2+"   name: "+p2.name+"  age: "+p2.age+"  country: "+p2.country);
    		p1.name="bob";
    		p1.country.nation="America";
    		System.out.println(p1+"   name: "+p1.name+"  age: "+p1.age+"  country: "+p1.country.nation);
    		System.out.println(p2+"   name: "+p2.name+"  age: "+p2.age+"  country: "+p2.country.nation);
    		
    	}
    	
    }
    
    
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    2.4.2 序列化方式进行深拷贝

    package test;
    
    import java.io.ByteArrayInputStream;
    import java.io.ByteArrayOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.io.ObjectInputStream;
    import java.io.ObjectOutputStream;
    import java.io.Serializable;
    
    class Country implements Serializable{
    
    	private static final long serialVersionUID = 1L;
    	String nation;
    
    	public Country(String nation) {
    		super();
    		this.nation = nation;
    	}
    	
    }
    	
    
    public class Person implements Cloneable,Serializable {
    	private static final long serialVersionUID = 1L;
    	int age;
    	String name;
    	Country country;
    	public Person(int age, String name,Country country) {
    		this.age = age;
    		this.name = name;
    		this.country=country;
    	}
    	
    	public Person clone() throws CloneNotSupportedException  {
    			
    			Person p=null;
    			ObjectInputStream ois=null;
    			ObjectOutputStream oos=null;
    			ByteArrayInputStream bais=null;
    			ByteArrayOutputStream baos=null;
    			
    			try {
    				baos=new ByteArrayOutputStream();
    				oos=new ObjectOutputStream(baos);
    				oos.writeObject(this);//Person对象序列化 序列化写入到baos流中
    				
    				
    				bais=new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
    				ois=new ObjectInputStream(bais);//从baos流中读取数据到ois
    				p=(Person) ois.readObject();//ois读取对象数据
    			} catch (Exception e) {
    				e.printStackTrace();
    			}finally {
    				if(bais!=null)
    					try {
    						bais.close();
    					} catch (IOException e) {
    						e.printStackTrace();
    					}
    				if(baos!=null)
    					try {
    						baos.close();
    					} catch (IOException e) {
    						e.printStackTrace();
    					}
    				if(oos!=null)
    					try {
    						oos.close();
    					} catch (IOException e) {
    						e.printStackTrace();
    					}
    				if(ois!=null)
    					try {
    						ois.close();
    					} catch (IOException e) {
    						e.printStackTrace();
    					}
    			}
    
    			return p;
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
    		Country country=new Country("China");
    		Person p1=new Person(18, "tom",country);
    		Person p2=p1.clone();
    		System.out.println(p1+"   name: "+p1.name+"  age: "+p1.age+"  country: "+p1.country);
    		System.out.println(p2+"   name: "+p2.name+"  age: "+p2.age+"  country: "+p2.country);
    		p1.name="bob";
    		p1.country.nation="America";
    		System.out.println(p1+"   name: "+p1.name+"  age: "+p1.age+"  country: "+p1.country.nation);
    		System.out.println(p2+"   name: "+p2.name+"  age: "+p2.age+"  country: "+p2.country.nation);
    		
    	}
    	
    }
    
    
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    总结: 实现一个可克隆的类的步骤

    1. 实现Cloneable接口
    2. 重写clone方法
    3. 在重写的clone方法中调用super.clone()方法
    4. 在重写的clone方法中捕获异常
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