Java中对象的浅拷贝与深拷贝

时间：2023-01-05 19:49:33

Java中的拷贝方式分为深拷贝和浅拷贝。简单来说，深拷贝就是把一个对象中的所有值，如果被拷贝对象中有对其他对象的引用，那么这个引用指向的对象本身会被重新创建。浅拷贝和深拷贝类似，但是如果被拷贝对象中有对其他对象的引用，只是这个引用会被拷贝，而不是这个被引用的对象。

说起来有点绕口，那么我们就看看下面的图解吧：

深拷贝： Java中对象的浅拷贝与深拷贝

浅拷贝： Java中对象的浅拷贝与深拷贝

来看下面这段代码：

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public class Car {  private String brand;  private int price;  public String getBrand() {  return brand;  }  public void setBrand(String brand) {  this.brand = brand;  }  public int getPrice() {  return price;  }  public void setPrice(int price) {  this.price = price;  } } 
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public class Person {  private String name;  private Car car;  public String getName() {  return name;  }  public void setName(String name) {  this.name = name;  }  public Car getCar() {  return car;  }  public void setCar(Car car) {  this.car = car;  } } 
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public class test {  public static void main(String[] args) {  Car car1 = new Car();  car1.setBrand("BMW");  car1.setPrice(10000);  Person person1 = new Person();  person1.setCar(car1);  person1.setName("person1");  Person person2 = person1;  person2.setName("person2");  System.out.println(person1.getName()); // person2  System.out.println(person2.getName()); // person2  Car car2 = new Car();  car2.setBrand("Benz");  car2.setPrice(20000);  person1.setCar(car2);  System.out.println(person2.getCar().getBrand()); // Benz  System.out.println(person2.getCar().getPrice()); // 20000  } }

重点在Person person2 = person1;这一句上，person1里面包括了一个对Car对象的引用，那么这句话是深拷贝还是浅拷贝呢？答案是什么都不是。它只是一个简单的引用传递，执行完这句话以后，person1和person2都指向了同一个person对象，所以无论谁去改变对象，另一个引用再去调用该对象的值都会发生改变。 好吧，言归正传，下面来实现一个浅拷贝。

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public class Person implements Cloneable{  private String name;  private Car car;  public String getName() {  return name;  }  public void setName(String name) {  this.name = name;  }  public Car getCar() {  return car;  }  public void setCar(Car car) {  this.car = car;  }  public Object clone() {  Person person = null;  try {  person = (Person) super.clone();  } catch (CloneNotSupportedException e) {  e.printStackTrace();  }  return person;  } }

 

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public class CloneTest {  public static void main(String[] args) {  Car car1 = new Car();  car1.setBrand("BMW");  car1.setPrice(10000);  Person originalPerson = new Person();  originalPerson.setCar(car1);  originalPerson.setName("originalPerson");  Person clonePerson = (Person) originalPerson.clone();  originalPerson.setName("originalPerson_1");  originalPerson.getCar().setBrand("Benz");  System.out.println(originalPerson.getName()); // originalPerson_1  System.out.println(originalPerson.getCar().getBrand()); // Benz  System.out.println(clonePerson.getName()); // originalPerson  System.out.println(clonePerson.getCar().getBrand()); // Benz  } }

Car类不变，Person实现了Cloneable接口，然后重载了父类的clone方法，并且直接调用super.clone()方法来拷贝。但是值得注意的是，父类的clone只是浅拷贝，所以才会有上述的输出结果。那么，要想达到深拷贝，需要做些什么呢？ 其实答案已经很明显了，因为clone是浅拷贝，而Car中都是原始类型的变量，所以我们只需要让Car类也实现Cloneable接口，然后重载clone方法，然后回到Person类中，在clone的时候，加上car = car.clone()就行了。

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package problems; public class Car implements Cloneable {  private String brand;  private int price;  public String getBrand() {  return brand;  }  public void setBrand(String brand) {  this.brand = brand;  }  public int getPrice() {  return price;  }  public void setPrice(int price) {  this.price = price;  }  public Object clone() {  Car car = null;  try {  car = (Car) super.clone();  } catch (CloneNotSupportedException e) {  e.printStackTrace();  }  return car;  } }

Person类中的clone:

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public Object clone() {  Person person = null;  try {  person = (Person) super.clone();  car = (Car) car.clone();  } catch (CloneNotSupportedException e) {  e.printStackTrace();  }  return person; }

然后我们回到test类中，再去看执行结果:

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package problems; public class CloneTest {  public static void main(String[] args) {  Car car1 = new Car();  car1.setBrand("BMW");  car1.setPrice(10000);  Person originalPerson = new Person();  originalPerson.setCar(car1);  originalPerson.setName("originalPerson");  Person clonePerson = (Person) originalPerson.clone();  clonePerson.setName("clonePerson");  clonePerson.getCar().setBrand("Benz");  System.out.println(originalPerson.getName()); // originalPerson  System.out.println(originalPerson.getCar().getBrand()); // BMW  System.out.println(clonePerson.getName()); // clonePerson  System.out.println(clonePerson.getCar().getBrand()); // Benz  } }

但是，在一些java原生类中，并没有实现clone方法，这表明他们是不能被拷贝的。这时，如果想要达到深度拷贝的目的，就需要这么做: car = new Car();然后把原来的car中的值全部一一重新set到新的car对象中。 其实，除了上面这种方法之外，还有一种方法能达到深拷贝的效果，那就是使用序列化。

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package problems; import java.io.Serializable; public class Car implements Serializable {  private String brand;  private int price;  public String getBrand() {  return brand;  }  public void setBrand(String brand) {  this.brand = brand;  }  public int getPrice() {  return price;  }  public void setPrice(int price) {  this.price = price;  }  public Object clone() {  Car car = null;  try {  car = (Car) super.clone();  } catch (CloneNotSupportedException e) {  e.printStackTrace();  }  return car;  } } 
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package problems; import java.io.*; public class CloneTest {  public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {  Car originalCar = new Car();  originalCar.setBrand("BMW");  originalCar.setPrice(10000);  ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();  ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(byteArrayOutputStream);  objectOutputStream.writeObject(originalCar);  objectOutputStream.flush();  ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(byteArrayOutputStream.toByteArray());  ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(byteArrayInputStream);  Car cloneCar = (Car) objectInputStream.readObject();  System.out.println(cloneCar.getBrand()); // BMW  System.out.println(cloneCar.getPrice()); // 10000  cloneCar.setBrand("Honda");  cloneCar.setPrice(3000);  System.out.println(originalCar.getBrand()); // BMW  System.out.println(originalCar.getPrice()); // 10000  System.out.println(cloneCar.getBrand()); // Honda  System.out.println(cloneCar.getPrice()); // 3000  } }

在这里，我们首先让Car类实现Serializable接口使其能够序列化，其次就可以使用java中的io来传输对象了。序列化能够达到深拷贝目的的原因是，它首先将对象的整个对象树持久化，然后全部读出，每读出一次就得到一个全新的拷贝。但是这样做的坏处也不少，首当其冲的就是效率问题，序列化的方式比起clone方法的方式要慢不少。 最后需要说的是，我们究竟什么时候用浅拷贝，什么时候用深拷贝呢？答案就是如果一个对象中只包含原始类型的变量，那么就使用浅拷贝，如果类中有对其他类的引用，但是其他类是imutable的，仍然使用浅拷贝。如果有对其他类的引用，而其他类是可被修改的，这就不得不深拷贝了。

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