java深拷贝与浅拷贝浅析

java深拷贝浅拷贝

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每个技术都有其产生的理由，为什么需要拷贝呢？如何实现拷贝？深拷贝和浅拷贝的区别？如何解决多层克隆问题？

拷贝和赋值的区别

• 赋值变量复制的是引用，即对象在内存中的地址，a，b对象指向了同一个对象。此时a == b

  • Object a = new Object();
    Object b = a;
    

• 使用clone拷贝的对象跟原来的对象同时存在，即 a != b

深拷贝浅拷贝的区别

• 浅拷贝
  • 如果原对象是基本数据类型，复制一份给克隆对象；如果是引用类型，则将对象的地址复制一份给克隆对象，原型对象和克隆对象的成员变量指向相同的内存地址
    • 
• 深拷贝
  • 无论是基本数据类型还是引用类型，都将复制一份给克隆对象，对象锁包含的所有成员变量也复制，即多层深拷贝
    • 

如何实现拷贝

• 浅拷贝

  • Object拷贝方法

    • 使用了本地方法，效率高

    • protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
      

  • 被拷贝的类实现Cloneable接口，并重写clone()方法

    • @Override
          protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
              return super.clone();
          }
      

• 深拷贝

  • 重写clone()方法

    • 对于原对象中的成员变量是引用类型，则将成员变量中的clone方法重写，调用clone方法
    • 存在的问题：如果引用类型含有多层引用类型，那么使用重写clone方法进行深拷贝很麻烦，可以通过序列化的方法实现

  • 通过序列化（Serializable）实现 (多层引用类型)

    • 序列化就是将对象写到流的过程，写到流中的对象是原有对象的一个拷贝，而原对象仍然存在于内存中。通过序列化实现的拷贝不仅可以复制对象本身，而且可以复制其引用的成员对象，因此通过序列化将对象写到一个流中，再从流里将其读出来，可以实现深克隆。需要注意的是能够实现序列化的对象其类必须实现Serializable接口，否则无法实现序列化操作。

    • public class Outer implements Serializable{
        private static final long serialVersionUID = 369285298572941L;  //最好是显式声明ID
        public Inner inner;
      　//Discription:[深度复制方法,需要对象及对象所有的对象属性都实现序列化]
        public Outer myclone() {
            Outer outer = null;
            try { // 将该对象序列化成流,因为写在流里的是对象的一个拷贝，而原对象仍然存在于JVM里面。所以利用这个特性可以实现对象的深拷贝
                ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
                ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
                oos.writeObject(this);
      　　　　　　// 将流序列化成对象
                ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
                ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
                outer = (Outer) ois.readObject();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return outer;
        }
      }
      
      //Inner也必须实现Serializable，否则无法序列化：
      public class Inner implements Serializable{
        private static final long serialVersionUID = 872390113109L; //最好是显式声明ID
        public String name = "";
      
        public Inner(String name) {
            this.name = name;
        }
      
        @Override
        public String toString() {
            return "Inner的name值为：" + name;
        }
      }
      

    • 注意：基于序列化和反序列化实现的克隆不仅仅是深度克隆，更重要的是通过泛型限定，可以检查出要克隆的对象是否支持序列化，这项检查是编译器完成的，不是在运行时抛出异常，这种是方案明显优于使用Object类的clone方法克隆对象。让问题在编译的时候暴露出来总是优于把问题留到运行时。