深拷贝与浅拷贝

深入谈谈java的深拷贝与浅拷贝

首先我们看看浅拷贝和深拷贝的定义

浅拷贝：只复制一个对象，对象内部存在的指向其他对象数组或者引用则不复制

深拷贝：对象，对象内部的引用均复制

为了更好的理解它们的区别我们假设有一个对象A，它包含有2对象对象A1和对象A2（图1）

 

对象A进行浅拷贝后，得到对象B但是对象A1和A2并没有被拷贝（图2）

 

对象A进行深拷贝，得到对象B的同时A1和A2连同它们的引用也被拷贝（图3）

 

在理解了深拷贝和浅拷贝后，我们来看看java的深拷贝和浅拷贝实现。java.lang.Object的clone()方法默认是返回一个前拷贝对象。 因此如果要用clone()方法实现一个深拷贝，我们必须对每个对象的clone()方法进行特别实现。当对象层次复杂的时候，这样做不但困难而且浪费时 间和容易出现错误，特别有时候你不但需要深拷贝同时你也对这个对象进行浅拷贝的时候，你会发现写这个clone()方法真不是一个好的解决方案。

 

那么除了clone()方法，我们还可以怎么实现呢？答案是序列化，实现步骤和思路是把要拷贝的对象输出成byte array，然后再利用ObjectInputStream转换出新的对象。下面是代码

	public static Object copy(Object oldObj) {
		Object obj = null;
		try {
			// Write the object out to a byte array
			ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
			ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(bos);
			out.writeObject(oldObj);
			out.flush();
			out.close();

			// Retrieve an input stream from the byte array and read
			// a copy of the object back in.
			ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()); 
			ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(bis);
			obj = in.readObject();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (ClassNotFoundException cnfe) {
			cnfe.printStackTrace();
		}
		return obj;
	}

  1.   深拷贝是指源对象与拷贝对象互相独立，其中任何一个对象的改动都不会对另外一个对象造成影响。举个例子，一 个人名叫张三，后来用他克隆（假设法律允许）了另外一个人，叫李四，不管是张三缺胳膊少腿还是李四缺胳膊少腿都不会影响另外一个人。比较典型的就是 Value（值）对象，如预定义类型Int32，Double，以及结构（struct），枚举（Enum）等。

考虑以下写法

       int source = int.MaxValue;//(1)初始化源对象为整数的最大值2,147,483,647

            int dest = source;//(2)赋值，内部执行深拷贝

            dest = 1024;//(3)对拷贝对象进行赋值

            source = 2048;//(4)对源对象进行赋值

       首先（2）中将source赋给dest，执行了深拷贝动作，其时dest和source的值是一样的，都是int.MaxValue；（3）对dest 进行修改，dest值变为1024，由于是深拷贝，因此不会运行source，source仍然是int.MaxValue；（4）对source进行了 修改，同样道理，dest仍然是1024，同时int.MaxValue的值也不变，仍然是2,147,483,647；只有source变成了 2048。

       再考虑以下写法

        struct Point

        {

            public int X;

            public int Y;

            public Point(int x, int y)

            {

                X = x;

                Y = y;

            }

        }

 

        Point source = new Point(10, 20);

        Point dest = source;

 

        dest.X = 20

     当dest.X属性变成20后，source的X属性仍然是10

2.       浅拷贝是指源 对象与拷贝对象共用一份实体，仅仅是引用的变量不同（名称不同）。对其中任何一个对象的改动都会影响另外一个对象。举个例子，一个人一开始叫张三，后来改 名叫李四了，可是还是同一个人，不管是张三缺胳膊少腿还是李四缺胳膊少腿，都是这个人倒霉。比较典型的就有Reference（引用）对象，如 Class（类）。

考虑以下写法

        class Point

        {

            public int X;

            public int Y;

            public Point(int x, int y)

            {

                X = x;

                Y = y;

            }

        }

 

        Point source = new Point(10, 20);

        Point dest = source;

   dest.X = 20;

由于Point现在是引用对象，因此Point dest=source的赋值动作实际上执行的是浅拷贝，最后的结果应该是source的X字段值也变成了20。即它们引用了同一个对象，仅仅是变量明source和dest不同而已。

3.  引用对象的浅拷贝原理

引用对象之间的赋值之所以执行的是浅拷贝动作，与引用对象的特性有关，一个引用对象一般来说由两个部分组成

（1）一个具名的Handle，也就是我们所说的声明（如变量）

（2）一个内部（不具名）的对象，也就是具名Handle的内部对象。它在Manged Heap（托管堆）中分配，一般由新增引用对象的New方法是进行创建

       如果这个内部对象已被创建，那么具名的Handle就指向这个内部对象在Manged Heap中的地址，否则就是null（从某个方面来讲，如果这个具名的handle可以被赋值为null，说明这是一个引用对象，当然不是绝对）。两个引 用对象如果进行赋值，它们仅仅是复制这个内部对象的地址，内部对象仍然是同一个，因此，源对象或拷贝对象的修改都会影响对方。这也就是浅拷贝

4.引用对象如何进行深拷贝

由于引用对象的赋值仅仅是复制具名Handle（变量）指向的地址，因此要对引用对象进行深拷贝就要重新创建一份该对象的实例，并对该对象的字段进行逐一赋值，如以下写法

        class Point

        {

            public int X;

            public int Y;

            public Point(int x, int y)

            {

                X = x;

                Y = y;

            }

        }

 

        Point source = new Point(10, 20);

        Point dest = new Point(source.X, source.Y);

        //或以下写法

        //Point dest = new Point()

        //dest.X = source.X

   //dest.Y = source.Y

       其时，source和dest就是两个互相独立的对象了，两者的修改都不会影响对方

 

5．一些需要注意的东西

       （1）：String字符串对象是引用对象，但是很特殊，它表现的如值对象一样，即对它进行赋值，分割，合并，并不是对原有的字符串进行操作，而是返回一个新的字符串对象

       （2）：Array数组对象是引用对象，在进行赋值的时候，实际上返回的是源对象的另一份引用而已；因此如果要对数组对象进行真正的复制（深拷贝），那么需要新建一份数组对象，然后将源数组的值逐一拷贝到目的对象中