Java的深浅拷贝你了解吗？

落日映苍穹つ 2023-02-17 15:54 20阅读 0赞

# 1、概述 #

拷贝的一个经典的使用场景：当前对象要传给其他多个方法使用，如果该对象在某一个方法中被修改，那么这个修改会影响到其他方法。 如果要避免这种影响，就需要给每一个方法都传入一个当前对象的拷贝。

深与浅拷贝的区别就在于对复杂对象的处理：对于基本类型，浅拷贝、深拷贝都是拷贝的**值；**对于引用类型**浅拷贝**的是对象的**引用**。而**深拷贝**则是直接**新建**一个对象实例。

注意浅拷贝中的复杂引用以及简单引用：对于简单引用，拷贝后的对象指向新的地址**不会**影响到原对象。复杂引用，拷贝后的对象将内部的对象指向新的地址，**会**影响到原对象对应的内部对象。这里一定理解下，抓住“**地址**”指向去理解就好了。

# 2、代码实现 #

（1）浅拷贝实现方式：类实现Cloneable接口，并且重写clone()方法。详细见下面的代码

（2）深拷贝：主要是针对类内部的复杂引用变量。两种方式：1)复杂引用也实现Cloneable，并重写clone（）方法，然后在父对象重写的clone方法中将该复杂引用指向克隆后的引用  2）直接将需要克隆的对象进行序列化，然后反序列化就可以得到一个深拷贝的对象。

当然这些工作都有现成的轮子了，借助于Apache Commons工具类可以直接实现：

*  浅克隆：BeanUtils.cloneBean(Object obj);
 *  深克隆：SerializationUtils.clone(T object);

当然可以直接使用

## 2.1浅拷贝 ##

父子类

1 @Data
     2 @Builder
     3 class Father implements Cloneable {
     4     Long age;
     5     StringBuilder name;
     6     Son son;
     7 
     8     @Override
     9     public Object clone() {
    10         //浅拷贝
    11         try {
    12             return super.clone();
    13         } catch (CloneNotSupportedException e) {
    14             e.printStackTrace();
    15             return null;
    16         }
    17     }
    18 }
    19 
    20 @Data
    21 @Builder
    22 class Son {
    23     Long age;
    24     String name;
    25     int grade;
    26 }

初始赋值

1 public static Son son = Son.builder().age(new Long(30L)).name("大儿子").grade(100).build();
    2 public static Father father = Father.builder().age(new Long(50L)).name("爸爸").son(son).build();

浅拷贝示例：

private static void shallowClone() {
            System.out.println("父亲年龄:" + father.getAge());
            System.out.println("父亲姓名:" + father.getName());
            System.out.println("儿子年龄:" + father.getSon().getAge());
            System.out.println("儿子姓名:" + father.getSon().getName());
            System.out.println("儿子分数:" + father.getSon().getGrade());
            //开始克隆
    
            Father fatherInLaw = (Father) father.clone();
            fatherInLaw.getSon().setAge(10L);
            fatherInLaw.getSon().setGrade(0);
            fatherInLaw.getSon().setName("继子");
            fatherInLaw.setAge(new Long(80L));
            fatherInLaw.setName("继父");
    
            //修改后结果
            System.out.println("==========浅拷贝后===========");
    
            System.out.println("父亲年龄:" + father.getAge());
            System.out.println("父亲姓名:" + father.getName());
            System.out.println("儿子年龄:" + father.getSon().getAge());
            System.out.println("儿子姓名:" + father.getSon().getName());
            System.out.println("儿子分数:" + father.getSon().getGrade());
        }

结果输出

父亲年龄:50
    父亲姓名:爸爸
    儿子年龄:30
    儿子姓名:大儿子
    儿子分数:100
    ==========浅拷贝后===========
    父亲年龄:50
    父亲姓名:爸爸
    儿子年龄:10
    儿子姓名:继子
    儿子分数:0

## 2.2.深拷贝 ##

（1）子引用重写clone方法，并且在父类中改变子引用的指向

父子类

@Data
    @Builder
    class Father implements Cloneable {
        Long age;
        StringBuilder name;
        Son son;
    
        @Override
        public Object clone() {
            Father father = null;
            //浅拷贝
            try {
                father = (Father) super.clone();
                father.son = (Son) son.clone();
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
                return null;
            }
            return father;
        }
    }
    
    @Data
    @Builder
    class Son implements Cloneable {
        Long age;
        String name;
        int grade;
    
        @Override
        public Object clone() {
            //拷贝
            try {
                return super.clone();
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
                return null;
            }
        }
    }

赋初值

1  public static Son son = Son.builder().age(new Long(30L)).name("大儿子").grade(100).build();
    2     public static Father father = Father.builder().age(new Long(50)).name(new StringBuilder("爸爸")).son(son).build();

深拷贝示例：

//深拷贝
        private static void deepClone() {
            System.out.println("父亲年龄:" + father.getAge());
            System.out.println("父亲姓名:" + father.getName());
            System.out.println("儿子年龄:" + father.getSon().getAge());
            System.out.println("儿子姓名:" + father.getSon().getName());
            System.out.println("儿子分数:" + father.getSon().getGrade());
            //开始克隆
    
            Father fatherInLaw = (Father) father.clone();
            fatherInLaw.getSon().setAge(10L);
            fatherInLaw.getSon().setGrade(0);
            fatherInLaw.getSon().setName("继子");
            fatherInLaw.setAge(new Long(80L));
            fatherInLaw.setName(new StringBuilder("继父"));
    
            //修改前
            System.out.println("==========浅拷贝后===========");
    
            System.out.println("父亲年龄:" + father.getAge());
            System.out.println("父亲姓名:" + father.getName());
            System.out.println("儿子年龄:" + father.getSon().getAge());
            System.out.println("儿子姓名:" + father.getSon().getName());
            System.out.println("儿子分数:" + father.getSon().getGrade());
        }

结果

父亲年龄:50
    父亲姓名:爸爸
    儿子年龄:30
    儿子姓名:大儿子
    儿子分数:100
    ==========浅拷贝后===========
    父亲年龄:50
    父亲姓名:爸爸
    儿子年龄:30
    儿子姓名:大儿子
    儿子分数:100

（2）序列化方式

父子类

@Data
    @Builder
    class Father implements Serializable {
        Long age;
        StringBuilder name;
        Son son;
    
        public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {
            //序列化
            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
            oos.writeObject(this);
            //反序列化
            ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
    
            return ois.readObject();
        }
    }
    
    @Data
    @Builder
    class Son implements Serializable {
        Long age;
        String name;
        int grade;
    }

实现方法

//深拷贝
        private static void deepCloneV2() throws IOException, ClassNotFoundException {
            System.out.println("父亲年龄:" + father.getAge());
            System.out.println("父亲姓名:" + father.getName());
            System.out.println("儿子年龄:" + father.getSon().getAge());
            System.out.println("儿子姓名:" + father.getSon().getName());
            System.out.println("儿子分数:" + father.getSon().getGrade());
            //开始克隆
    
            Father fatherInLaw = (Father) father.deepClone();
            fatherInLaw.getSon().setAge(10L);
            fatherInLaw.getSon().setGrade(0);
            fatherInLaw.getSon().setName("继子");
            fatherInLaw.setAge(new Long(80L));
            fatherInLaw.setName(new StringBuilder("继父"));
    
            //修改前
            System.out.println("==========浅拷贝后===========");
    
            System.out.println("父亲年龄:" + father.getAge());
            System.out.println("父亲姓名:" + father.getName());
            System.out.println("儿子年龄:" + father.getSon().getAge());
            System.out.println("儿子姓名:" + father.getSon().getName());
            System.out.println("儿子分数:" + father.getSon().getGrade());
        }

结果：

# 3、使用Apach  Commons #

3.1实现深拷贝，需要实现序列化接口，SerializationUtils.clone(T object);

父子类

@Data
    @Builder
    class Father implements Serializable{
        Long age;
        StringBuilder name;
        Son son;
    }
    
    @Data
    @Builder
    class Son implements Serializable{
        Long age;
        String name;
        int grade;
    }

实现方法

//深拷贝
        private static void deepCloneCommons() throws IOException, ClassNotFoundException {
            System.out.println("父亲年龄:" + father.getAge());
            System.out.println("父亲姓名:" + father.getName());
            System.out.println("儿子年龄:" + father.getSon().getAge());
            System.out.println("儿子姓名:" + father.getSon().getName());
            System.out.println("儿子分数:" + father.getSon().getGrade());
            //开始克隆
    
            Father fatherInLaw = (Father) SerializationUtils.clone(father);
            fatherInLaw.getSon().setAge(10L);
            fatherInLaw.getSon().setGrade(0);
            fatherInLaw.getSon().setName("继子");
            fatherInLaw.setAge(new Long(80L));
            fatherInLaw.setName(new StringBuilder("继父"));
    
            //修改前
            System.out.println("==========浅拷贝后===========");
    
            System.out.println("父亲年龄:" + father.getAge());
            System.out.println("父亲姓名:" + father.getName());
            System.out.println("儿子年龄:" + father.getSon().getAge());
            System.out.println("儿子姓名:" + father.getSon().getName());
            System.out.println("儿子分数:" + father.getSon().getGrade());
        }

结果

父亲年龄:50
    父亲姓名:爸爸
    儿子年龄:30
    儿子姓名:大儿子
    儿子分数:100
    ==========深拷贝后===========
    父亲年龄:50
    父亲姓名:爸爸
    儿子年龄:30
    儿子姓名:大儿子
    儿子分数:100

3.2使用工具类实现深拷贝，**BeanUtils**.**copyProperties**(Object dest, Object orig)直接调用即可实现浅拷贝，**BeanUtils**.**cloneBean**(Object obj)最终也是调用的copyProperties方法。

摘自：[http://www.manongjc.com/detail/9-vvtzsyvyjxehgdw.html][http_www.manongjc.com_detail_9-vvtzsyvyjxehgdw.html]

[http_www.manongjc.com_detail_9-vvtzsyvyjxehgdw.html]: http://www.manongjc.com/detail/9-vvtzsyvyjxehgdw.html