Java对象传递与返回的细节问题详析

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);
}
}

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
}

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++;
}

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

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;
}

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");
}

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：

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 {
}

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;

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);
}
}

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);
}
}

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：

• 逐个对引用指向的对象进行浅拷贝

• 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);

}
}

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);

}
}

总结： 实现一个可克隆的类的步骤

• 实现Cloneable接口

• 重写clone方法

• 在重写的clone方法中调用super.clone()方法

• 在重写的clone方法中捕获异常

来源：https://blog.csdn.net/qq_43478694/article/details/127666022