深拷贝与浅拷贝

一、 浅拷贝

创建一个新对象，这个对象有着原始对象属性值的一份精确拷贝。如果属性是基本类型，拷贝的就是基本类型的值，如果属性是引用类型，拷贝的就是内存地址 ，所以如果其中一个对象改变了这个地址，就会影响到另一个对象。

二、深拷贝

浅拷贝只在根属性上在堆内存中创建了一个新的的对象，复制了基本类型的值,但是复杂数据类型也就是对象则是拷贝相同的地址，而深拷贝则是对于复杂数据类型在堆内存中开辟了一块内存地址用于存放复制的对象并且把原有的对象复制过来，这2个对象是相互独立的,也就是2个不同的地址（将一个对象从内存中完整的拷贝一份出来,从堆内存中开辟一个新的区域存放新对象,且修改新对象不会影响原对象）。

三、深拷贝与浅拷贝的区别

浅拷贝只是复制了对象的引用地址，两个对象指向同一个内存地址，所以修改其中任意的值，另一个值都会随之变化（例：assign()）
深拷贝是将对象及值复制过来，两个对象修改其中任意的值另一个值不会改变

四、浅拷贝的实现

一、通过拷贝构造方法实现浅拷贝：

拷贝构造方法指的是该类的构造方法参数为该类的对象。使用拷贝构造方法可以很好地完成浅拷贝，直接通过一个现有的对象创建出与该对象属性相同的新的对象。

/* 拷贝构造方法实现浅拷贝 */
public class CopyConstructor {
    public static void main(String[] args) {
        Age a=new Age(20);
        Person p1=new Person(a,"摇头耶稣");
        Person p2=new Person(p1);
        System.out.println("p1是"+p1);
        System.out.println("p2是"+p2);
        //修改p1的各属性值，观察p2的各属性值是否跟随变化
        p1.setName("小傻瓜");
        a.setAge(99);
        System.out.println("修改后的p1是"+p1);
        System.out.println("修改后的p2是"+p2);
    }
}

class Person{
    //两个属性值：分别代表值传递和引用传递
    private Age age;
    private String name;
    public Person(Age age,String name) {
        this.age=age;
        this.name=name;
    }
    //拷贝构造方法
    public Person(Person p) {
        this.name=p.name;
        this.age=p.age;
    }
    
    public void setName(String name) {
        this.name=name;
    }
    
    public String toString() {
        return this.name+" "+this.age;
    }
}

class Age{
    private int age;
    public Age(int age) {
        this.age=age;
    }
    
    public void setAge(int age) {
        this.age=age;
    }
    
    public int getAge() {
        return this.age;
    }
    
    public String toString() {
        return getAge()+"";
    }
}

运行结果为：

p1是摇头耶稣 20
p2是摇头耶稣 20
修改后的p1是小傻瓜 99
修改后的p2是摇头耶稣 99

结果分析：这里对Person类选择了两个具有代表性的属性值：一个是引用传递类型；另一个是字符串类型（属于常量）。

通过拷贝构造方法进行了浅拷贝，各属性值成功复制。其中，p1值传递部分的属性值发生变化时，p2不会随之改变；而引用传递部分属性值发生变化时，p2也随之改变。

要注意：如果在拷贝构造方法中，对引用数据类型变量逐一开辟新的内存空间，创建新的对象，也可以实现深拷贝。而对于一般的拷贝构造，则一定是浅拷贝。

二、通过重写clone()方法进行浅拷贝：

Object类是类结构的根类，其中有一个方法为protected Object clone() throws CloneNotSupportedException，这个方法就是进行的浅拷贝。有了这个浅拷贝模板，我们可以通过调用clone()方法来实现对象的浅拷贝。但是需要注意：1、Object类虽然有这个方法，但是这个方法是受保护的（被protected修饰），所以我们无法直接使用。2、使用clone方法的类必须实现Cloneable接口，否则会抛出异常CloneNotSupportedException。对于这两点，我们的解决方法是，在要使用clone方法的类中重写clone()方法，通过super.clone()调用Object类中的原clone方法。

五、深拷贝的实现

一、通过重写clone方法来实现深拷贝

与通过重写clone方法实现浅拷贝的基本思路一样，只需要为对象图的每一层的每一个对象都实现Cloneable接口并重写clone方法，最后在最顶层的类的重写的clone方法中调用所有的clone方法即可实现深拷贝。简单的说就是：每一层的每个对象都进行浅拷贝=深拷贝。

package linearList;
/* 层次调用clone方法实现深拷贝 */
public class DeepCopy {
    public static void main(String[] args) {
        Age a=new Age(20);
        Student stu1=new Student("摇头耶稣",a,175);
        
        //通过调用重写后的clone方法进行浅拷贝
        Student stu2=(Student)stu1.clone();
        System.out.println(stu1.toString());
        System.out.println(stu2.toString());
        System.out.println();
        
        //尝试修改stu1中的各属性，观察stu2的属性有没有变化
        stu1.setName("大*");
        //改变age这个引用类型的成员变量的值
        a.setAge(99);
        //stu1.setaAge(new Age(99));    使用这种方式修改age属性值的话，stu2是不会跟着改变的。因为创建了一个新的Age类对象而不是改变原对象的实例值
        stu1.setLength(216);
        System.out.println(stu1.toString());
        System.out.println(stu2.toString());
    }
}

/*
 * 创建年龄类
 */
class Age implements Cloneable{
    //年龄类的成员变量（属性）
    private int age;
    //构造方法
    public Age(int age) {
        this.age=age;
    }
    
    public int getAge() {
        return age;
    }
    
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    
    public String toString() {
        return this.age+"";
    }
    
    //重写Object的clone方法
    public Object clone() {
        Object obj=null;
        try {
            obj=super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return obj;
    }
}
/*
 * 创建学生类
 */
class Student implements Cloneable{
    //学生类的成员变量（属性）,其中一个属性为类的对象
    private String name;
    private Age aage;
    private int length;
    //构造方法,其中一个参数为另一个类的对象
    public Student(String name,Age a,int length) {
        this.name=name;
        this.aage=a;
        this.length=length;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public Age getaAge() {
        return this.aage;
    }
    
    public void setaAge(Age age) {
        this.aage=age;
    }
    
    public int getLength() {
        return this.length;
    }
    
    public void setLength(int length) {
        this.length=length;
    }
    public String toString() {
        return "姓名是： "+this.getName()+"， 年龄为： "+this.getaAge().toString()+", 长度是： "+this.getLength();
    }
    //重写Object类的clone方法
    public Object clone() {
        Object obj=null;
        //调用Object类的clone方法——浅拷贝
        try {
            obj= super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //调用Age类的clone方法进行深拷贝
        //先将obj转化为学生类实例
        Student stu=(Student)obj;
        //学生类实例的Age对象属性，调用其clone方法进行拷贝
        stu.aage=(Age)stu.getaAge().clone();
        return obj;
    }
}

姓名是： 摇头耶稣， 年龄为： 20, 长度是： 175
姓名是： 摇头耶稣， 年龄为： 20, 长度是： 175
姓名是： 大*， 年龄为： 99, 长度是： 216
姓名是： 摇头耶稣， 年龄为： 20, 长度是： 175

分析结果可以验证：进行了深拷贝之后，无论是什么类型的属性值的修改，都不会影响另一个对象的属性值。
二、通过对象序列化实现深拷贝

虽然层次调用clone方法可以实现深拷贝，但是显然代码量实在太大。特别对于属性数量比较多、层次比较深的类而言，每个类都要重写clone方法太过繁琐。

将对象序列化为字节序列后，默认会将该对象的整个对象图进行序列化，再通过反序列即可完美地实现深拷贝。