Java 中的浅拷贝与深拷贝

Java 中的浅拷贝与深拷贝

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参考:Java 中的浅拷贝与深拷贝
详细源码介绍和示例看:JavaSE学习随笔(一) Cloneable接口源码分析与技术细节

总结:

java中clone方法是浅拷贝
实现Clonable接口,重写clone方法的是深拷贝

基本数据类型:直接拷贝
对象类型:引用拷贝、对象拷贝
深拷贝和浅拷贝都是对象拷贝

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什么是拷贝?

引用拷贝:
正如它的名称所表述的意思, 就是创建一个指向对象的引用变量的拷贝。如果我们有一个 Car 对象,而且让 myCar 变量指向这个变量,这时候当我们做引用拷贝,那么现在就会有两个 myCar 变量,但是对象仍然只存在一个。


Java 中的浅拷贝与深拷贝_第1张图片
引用拷贝

对象拷贝:
会创建对象本身的一个副本。因此如果我们再一次服务我们 car 对象,就会创建这个对象本身的一个副本, 同时还会有第二个引用变量指向这个被复制出来的对象。

Java 中的浅拷贝与深拷贝_第2张图片
对象拷贝

备注:深拷贝和浅拷贝都是对象拷贝

浅拷贝

首先让我们来说说浅拷贝。对象的浅拷贝会对“主”对象进行拷贝,但不会复制主对象里面的对象。"里面的对象“会在原来的对象和它的副本之间共享。例如,我们会为一个 Person对象创建第二个 Person 对象, 而两个 Person 会共享相同的 Name 和 Address 对象。


Java 中的浅拷贝与深拷贝_第3张图片
浅拷贝

在一下示例 中,我们有一个类 Person,类里面包含了一个 Name 和 Address 对象。拷贝构造器会拿到 originalPerson 对象,然后对其应用变量进行复制。

public class Person {
    private Name name;
    private Address address;

    public Person(Person originalPerson) {
         this.name = originalPerson.name;
         this.address = originalPerson.address;
    }
[…]
}

浅拷贝的问题就是两个对象并非独立的。如果你修改了其中一个 Person 对象的 Name 对象,那么这次修改也会影响奥另外一个 Person 对象。

让我们在示例中看看这个问题。假如说我们有一个 Person 对象,然后也会有一个引用变量 monther 来指向它;然后当我们对 mother 进行拷贝时,创建第二个 Person 对象 son。如果在此后的代码中, son 尝试用 moveOut() 来修改他的 Address 对象, 那么 mother 也会跟着他一起搬走!

Person mother = new Person(new Name(…), new Address(…));
[…]
Person son  = new Person(mother);
[…]
son.moveOut(new Street(…), new City(…));

这种现象之所以会发生,是因为 mother 和son 对象共享了相同的 Address 对象,如你在示例中所看到的描述。当我们在一个对象中修改了 Address 对象,那么也就表示两个对象总的 Address 都被修改了。

深拷贝

不同于浅拷贝,深拷贝是一个整个独立的对象拷贝。如果我们对整个 Person对象进行深拷贝,我们会对整个对象的结构都进行拷贝。


深拷贝

如上图所见,对一个 Person 的Address对象进行了修改并不会对另外一个对象造成影响。当我们观察示如下代码,会发现我们不单单对 Person 对象使用了拷贝构造器,同时也会对里面的对象使用拷贝构造器。

public class Person {
    private Name name;
    private Address address;

    public Person(Person otherPerson) {
         this.name    =  new Name(otherPerson.name);
         this.address =  new Address(otherPerson.address);
    }
[…]
}

使用这种深拷贝,我们可以重新尝试之前的示例中的 mother-son 这个用例。现在 son 可以成功的搬走了!

不过,故事到这儿并没有结束。要创建一个真正的深拷贝,就需要我们一直这样拷贝下去,一直覆盖到 Person 对象所有的内部元素, 最后只剩下原始的类型以及“不可变对象(Immutables)”。让我们观察下如下这个 Street 类以获得更好的理解:

public class Street {
    private String name;
    private int number;

    public Street(Street otherStreet){
         this.name = otherStreet.name;
         this.number = otherStreet.number;
    }
[…]
}

Street 对象有两个实体变量组成 – String 类型的 name 以及 int 类型的 number。int 类型的 number 是一个原始类型,并非对象。它只是一个简单的值,不能共享, 因此在创建第二个实体变量时,我们可以自动创建一个独立的拷贝。String 是一个不可变对象(Immutable)。简言之,不可变对象也是对象,可一旦创建好了以后就再也不能被修改了。因此,你可以不用为其创建深拷贝就能对其进行共享。

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