php5中對象復制、clone、淺復制與深復制的示例分析

這篇文章主要為大家展示了“php5中對象復制、clone、淺復制與深復制的示例分析”，內(nèi)容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“php5中對象復制、clone、淺復制與深復制的示例分析”這篇文章吧。

具體如下：

對象復制的由來

為什么對象會有“復制”這個概念，這與PHP5中對象的傳值方式是密切相關的，讓我們看看下面這段簡單的代碼

PHP代碼

/**
* 電視機類
*/
class Television
{
  /**
   屏幕高度
   */
  protected $_screenLength = 300;
  /**
   屏幕寬度
   */
  protected $_screenHight = 200;
  /**
   電視機外觀顏色
   */
  protected $_color    = 'black';
  /**
   返回電視外觀顏色
   */
  public function getColor()
  {
    return $this->_color;
  }
  /**
   設置電視機外觀顏色
   */
  public function setColor($color)
  {
    $this->_color = (string)$color;
    return $this;
  }
}
$tv1 = new Television();
$tv2 = $tv1;

這段代碼定義了一個電視機的類 Television , $tv1為一個電視機的實例，然后我們按照普通的變量賦值方式將$tv1的值賦給$t2。那么現(xiàn)在我們擁有兩臺電視機$tv1和$tv2了，真的是這樣的嗎？我們來測試一下。

PHP代碼

echo 'color of tv1 is: ' . $tv1->getColor();//tv1的顏色是black
echo '<br>';
echo 'color of tv2 is: ' . $tv2->getColor();//tv2的顏色是black
echo '<br>';
//把tv2涂成白色
$tv2->setColor('white');
echo 'color of tv2 is: ' . $tv2->getColor();//tv2的顏色是white
echo '<br>';
echo 'color of tv1 is: ' . $tv1->getColor();//tv1的顏色是white

首先我們看到tv1和tv2的顏色都是black，現(xiàn)在我們希望tv2換個顏色，所以我們將它的顏色設置成了white，我們再看看tv2的顏色，確實成為了white，似乎滿足了我們的要求，可是并沒有想象中的那么順利，當我們接著看tv1的顏色的時候，我們發(fā)現(xiàn)tv1也由black邊成了 white。我們并沒有重新設置tv1的顏色，為什么tv1會重black變成white呢？這是因為PHP5中對象的賦值和傳值都是以“引用”的方式。 PHP5 使用了Zend引擎II，對象被儲存于獨立的結構Object Store中，而不像其它一般變量那樣儲存于Zval中(在PHP4中對象和一般變量一樣存儲于Zval)。在Zval中僅存儲對象的指針而不是內(nèi)容 (value)。當我們復制一個對象或者將一個對象當作參數(shù)傳遞給一個函數(shù)時，我們不需要復制數(shù)據(jù)。僅僅保持相同的對象指針并由另一個zval通知現(xiàn)在這個特定的對象指向的Object Store。由于對象本身位于Object Store,我們對它所作的任何改變將影響到所有持有該對象指針的zval結構----表現(xiàn)在程序中就是目標對象的任何改變都會影響到源對象。.這使 PHP對象看起來就像總是通過引用(reference)來傳遞。所以以上的tv2和tv1其實是指向同一個電視機實例，我們對tv1或則tv2所做的操作其實都是針對這同一個實例。因此我們的“復制”失敗了?？磥碇苯幼兞抠x值的方式并不能拷貝對象，為此 PHP5提供了一個專門用于復制對象的操作，也就是 clone 。這就是對象復制的由來。

用clone（克隆）來復制對象

我們現(xiàn)在使用PHP5的clone語言結構來復制對象，代碼如下：

PHP代碼

$tv1 = new Television();
$tv2 = clone $tv1;
echo 'color of tv1 is: ' . $tv1->getColor();//tv1的顏色是black
echo '<br>';
echo 'color of tv2 is: ' . $tv2->getColor();//tv2的顏色是black
echo '<br>';
//把tv2換成涂成白色
$tv2->setColor('white');
echo 'color of tv2 is: ' . $tv2->getColor();//tv2的顏色是white
echo '<br>';
echo 'color of tv1 is: ' . $tv1->getColor();//tv1的顏色是black

這段代碼的第2行，我們用clone關鍵字復制tv1，現(xiàn)在我們就擁有了一份真正的tv1的拷貝tv2,我們還是按照之前的方法來檢測復制是否成功。我們可以看到，我們將tv2的顏色換成了white，tv1的顏色還是black,這樣我們的復制操作就成功了。

__clone魔術方法

現(xiàn)在我們考慮到這樣一個情況，每一臺電視機應該都有自己的編號，這個編號如同我們的身份證號碼一樣應該是唯一的，所以當我們在復制一臺電視機的時候，我們不希望這個編號也被復制過來，以免造成一些麻煩。我們想到的一個策略是將賦值出來的電視機的編號清空，然后再按照需求來重新分配編號。

那么__clone魔術方法就是專門用來解決這樣的問題，__clone魔術方法會在對象被復制( 也就是clone操作)的時候被觸發(fā)。我們修改了電視機類Television的代碼，添加了編號屬性和__clone方法，代碼如下。

PHP代碼

/**
電視機類
*/
class Television
{
  /**
   電視機編號
   */
  protected $_identity  = 0;
  /**
   屏幕高度
   */
  protected $_screenLength = 300;
  /**
   屏幕寬度
   */
  protected $_screenHight = 200;
  /**
   電視機外觀顏色
   */
  protected $_color    = 'black';
  /**
   返回電視外觀顏色
   */
  public function getColor()
  {
    return $this->_color;
  }
  /**
   設置電視機外觀顏色
   */
  public function setColor($color)
  {
    $this->_color = (string)$color;
    return $this;
  }
  /**
   返回電視機編號
   */
  public function getIdentity()
  {
    return $this->_identity;
  }
  /**
   設置電視機編號
   */
  public function setIdentity($id)
  {
    $this->_identity = (int)$id;
    return $this;
  }
  public function __clone()
  {
    $this->setIdentity(0);
  }
}

下面我們來復制這樣的一個電視機對象。

PHP代碼

$tv1 = new Television();
$tv1->setIdentity('111111');
echo 'id of tv1 is ' . $tv1->getIdentity();//111111
echo '<br>';
$tv2 = clone $tv1;
echo 'id of tv2 is ' . $tv2->getIdentity();//0

我們生產(chǎn)了一臺電視機tv1 , 并且設置它的編號為111111,然后我們用clone將tv1復制得到了tv2,這個時候__clone魔術方法被觸發(fā)，此方法將直接作用與復制得到的對象tv2,我們在__clone方法中調(diào)用了setIdentity成員方法將tv2的_identity屬性清空，以便我們后面對它進行重新編號。由此我們可以看到__clone魔術方法能讓我們非常方便的在clone對象的時候做一些附加的操作。

clone操作的致命缺陷

clone真的能夠達到理想的復制效果嗎？在某些情況下，你應該會發(fā)現(xiàn)，clone操作并沒有我們想象中的那么完美。我們將以上的電視機類修改一下，然后做測試。

每臺電視機都會附帶一個遙控器，所以我們將會有一個遙控器類，遙控器和電視機是一種“聚合”關系（相對與“組合”關系，是一種較弱的依賴關系，因為一般情況電視機就算沒有遙控也能正常使用），現(xiàn)在我們的電視機對象應該都持有一個到遙控器對象的引用。下面看看代碼

PHP代碼

/**
電視機類
*/
class Television
{
  /**
   電視機編號
   */
  protected $_identity  = 0;
  /**
   屏幕高度
   */
  protected $_screenLength = 300;
  /**
   屏幕寬度
   */
  protected $_screenHight = 200;
  /**
   電視機外觀顏色
   */
  protected $_color    = 'black';
  /**
   遙控器對象
   */
  protected $_control   = null;
  /**
   構造函數(shù)中加載遙控器對象
   */
  public function __construct()
  {
    $this->setControl(new Telecontrol());
  }
  /**
   設置遙控器對象
   */
  public function setControl(Telecontrol $control)
  {
    $this->_control = $control;
    return $this;
  }
  /**
   返回遙控器對象
   */
  public function getControl()
  {
    return $this->_control;
  }
  /**
   返回電視外觀顏色
   */
  public function getColor()
  {
    return $this->_color;
  }
  /**
   設置電視機外觀顏色
   */
  public function setColor($color)
  {
    $this->_color = (string)$color;
    return $this;
  }
  /**
   返回電視機編號
   */
  public function getIdentity()
  {
    return $this->_identity;
  }
  /**
   設置電視機編號
   */
  public function setIdentity($id)
  {
    $this->_identity = (int)$id;
    return $this;
  }
  public function __clone()
  {
    $this->setIdentity(0);
  }
}
/**
遙控器類
*/
class Telecontrol
{
}

下面復制這樣的一個電視機對象并且觀察電視機的遙控器對象。

PHP代碼

$tv1 = new Television();
$tv2 = clone $tv1;
$contr1 = $tv1->getControl(); //獲取tv1的遙控器contr1
$contr2 = $tv2->getControl(); //獲取tv2的遙控器contr2
echo $tv1;  //tv1的object id 為 #1
echo '<br>';
echo $contr1; //contr1的object id 為#2
echo '<br>';
echo $tv2;  //tv2的object id 為 #3
echo '<br>';
echo $contr2; //contr2的object id 為#2

經(jīng)過復制之后，我們查看對象id，通過clone操作從tv1復制出了tv2,tv1和tv2的對象id分別是 1和3，這表示tv1和tv2是引用兩個不同的電視機對象，這符合clone操作的結果。然后我們分別獲取了tv1的遙控器對象contr1和tv2的遙控器對象contr2，通過查看它們的對象 id我們發(fā)現(xiàn)contr1和contr2的對象id都是2，這表明它們是到同一個對象的引用，也就是說我們雖然從tv1復制出tv2,但是遙控器并沒有被復制，每臺電視機都應該配有一個遙控器，而這里tv2和tv1共用一個遙控器，這顯然是不合常理的。

由此可見，clone操作有這么一個非常大的缺陷：使用clone操作復制對象時，當被復制的對象有對其它對象的引用的時候，引用的對象將不會被復制。然而這種情況又非常的普遍，現(xiàn)今 “合成/聚合復用”多被提倡用來代替“繼承復用”，“合成”和“聚合”就是讓一個對象擁有對另一個對象的引用，從而復用被引用對象的方法。我們在使用 clone的時候應該考慮到這樣的情況。那么在clone對象的時候我們應該如何去解決這樣的一個缺陷呢？可能你很快就想到了之前提到的__clone魔術方法，這確實是一種解決方案。

方案1:用__clone魔術方法彌補

前面我們已經(jīng)介紹了__clone魔術方法的用法，我們可以在__clone方法中將被復制對象中其它對象的引用重新引用到一個新的對象。下面我們看看修改后的__clone()魔術方法：

PHP代碼

public function __clone()
{
  $this->setIdentity(0);
  //重新設置一個遙控器對象
  $this->setControl(new Telecontrol());
}

第04行中我們?yōu)閺椭瞥鰜淼碾娨暀C對象重新設置了一個遙控器，我們按照之前的方法查看對象的id可以發(fā)現(xiàn)，兩臺電視機的遙控器擁有不同的對象id，這樣我們的問題就解決了。

但是這樣的方式大概并不算太好，如果被復制對象中有多個到其它對象的引用，我們必須在__clone方法中逐個的重新設置，更糟糕的是如果被復制對象的類由第三方提供，我們無法修改代碼，那復制操作基本就無法順利完成了。

我們使用clone來復制對象，這種復制叫做“淺復制”：被復制對象的所有變量都含有與原來的對象相同的值，而所有的對其他對象的引用都仍然指向原來的對象。也就是說，淺復制僅僅復制所考慮的對象，而不復制它所引用的對象。相對于“淺復制”，當然也有一個“深復制”：被復制的對象的所有的變量都含有與原來的對象相同的值，除去那些引用其他對象的變量。也就是說，深復制把要復制的對象所引用的對象都復制了一遍。深復制需要決定深入到多少層，這是一個不容易確定的問題，此外可能會出現(xiàn)循環(huán)引用的問題，這些都必須小心處理。我們的方案2將是一個深復制的解決方案。

方案2:利用串行化做深復制

PHP有串行化(serialize)和反串行化(unserialize)函數(shù)，我們只需要用serialize()將一個對象寫入一個流，然后從流中讀回對象，那么對象就被復制了。在JAVA語言里面，這個過程叫做“冷藏”和“解凍”。下面我們將測試一下這個方法：

PHP代碼

$tv1 = new Television();
$tv2 = unserialize(serialize($tv1));//序列化然后反序列化
$contr1 = $tv1->getControl(); //獲取tv1的遙控器contr1
$contr2 = $tv2->getControl(); //獲取tv2的遙控器contr2
echo $tv1;  //tv1的object id 為 #1
echo '<br>';
echo $contr1; //contr1的object id 為#2
echo '<br>';
echo $tv2;  //tv2的object id 為 #4
echo '<br>';
echo $contr2; //contr2的object id 為#5

我們可以看到輸出結果，tv1和tv2擁有了不同的遙控器。這比方案1要方便很多，序列化是一個遞歸的過程，我們不需要理會被對象內(nèi)部引用了多少個對象以及引用了多少層對象，我們都可以徹底的復制。注意使用此方案時我們無法觸發(fā)__clone魔術方法來完成一些附加操作，當然我們可以在深復制之后再進行一次clone操作來觸發(fā)__clone魔術方法，只是會對效率些小的影響。另外此方案會觸發(fā)被復制對象和所有被引用對象的__sleep和__wakeup魔術方法，所以這些情況都需要被考慮。

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