Java中的深淺拷貝問題，你清楚嗎？

作者：明堯 2021-01-07 08:29:46

拷貝這個(gè)詞想必大家都很熟悉，在工作中經(jīng)常需要拷貝一份文件作為副本。拷貝的好處也很明顯，相較于新建來說，可以節(jié)省很大的工作量。在Java中，同樣存在拷貝這個(gè)概念，拷貝的意義也是可以節(jié)省創(chuàng)建對象的開銷。

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一、前言

Object類中有一個(gè)方法clone()，具體方法如下：

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

該方法由 protected 修飾，java中所有類默認(rèn)是繼承Object類的，重載后的clone()方法為了保證其他類都可以正常調(diào)用，修飾符需要改成public。
該方法是一個(gè)native方法，被native修飾的方法實(shí)際上是由非Java代碼實(shí)現(xiàn)的，效率要高于普通的java方法。
該方法的返回值是Object對象，因此我們需要強(qiáng)轉(zhuǎn)成我們需要的類型。
該方法拋出了一個(gè)CloneNotSupportedException異常，意思就是不支持拷貝，需要我們實(shí)現(xiàn)Cloneable接口來標(biāo)記，這個(gè)類支持拷貝。

為了演示方便，我們新建兩個(gè)實(shí)體類Dept 和 User，其中User依賴了Dept，實(shí)體類代碼如下：

Dept類：

@Data 
@AllArgsConstructor 
@NoArgsConstructor 
public class Dept { 
 
    private int deptNo; 
    private String name; 
}

User類：

@Data 
@AllArgsConstructor 
@NoArgsConstructor 
public class User { 
 
    private int age; 
    private String name; 
    private Dept dept; 
}

二、淺拷貝

對于基本類型的的屬性，淺拷貝會將屬性值復(fù)制給新的對象，而對于引用類型的屬性，淺拷貝會將引用復(fù)制給新的對象。而像String，Integer這些引用類型，都是不可變的，拷貝的時(shí)候會創(chuàng)建一份新的內(nèi)存空間來存放值，并且將新的引用指向新的內(nèi)存空間。不可變類型是特殊的引用類型，我們姑且認(rèn)為這些被final標(biāo)記的引用類型也是復(fù)制值。

淺拷貝功能實(shí)現(xiàn)

@Data 
@AllArgsConstructor 
@NoArgsConstructor 
public class User implements Cloneable{ 
 
    private int age; 
    private String name; 
    private Dept dept; 
    @Override 
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { 
        return super.clone(); 
    } 
}

如何驗(yàn)證我們的結(jié)論呢?首先對比被拷貝出的對象和原對象是否相等，不等則說明是新拷貝出的一個(gè)對象。其次修改拷貝出對象的基本類型屬性，如果原對象的此屬性發(fā)生了修改，則說明基本類型的屬性是同一個(gè)，最后修改拷貝出對象的引用類型對象即Dept屬性，如果原對象的此屬性發(fā)生了改變，則說明引用類型的屬性是同一個(gè)。清楚測試原理后，我們寫一段測試代碼來驗(yàn)證我們的結(jié)論。

public static void main(String[] args) throws Exception{ 
 
    Dept dept = new Dept(12, "市場部"); 
    User user = new User(18, "Java旅途", dept); 
 
    User user1 = (User)user.clone(); 
    System.out.println(user == user1); 
    System.out.println(); 
 
    user1.setAge(20); 
    System.out.println(user); 
    System.out.println(user1); 
    System.out.println(); 
 
    dept.setName("研發(fā)部"); 
    System.out.println(user); 
    System.out.println(user1); 
}

上面代碼的運(yùn)行結(jié)果如下：

false 
 
User{age=18, name='Java', dept=Dept{deptNo=12, name='市場部'}} 
User{age=20, name='Java', dept=Dept{deptNo=12, name='市場部'}} 
 
User{age=18, name='Java', dept=Dept{deptNo=12, name='研發(fā)部'}} 
User{age=20, name='Java', dept=Dept{deptNo=12, name='研發(fā)部'}}

三、深拷貝

相較于淺拷貝而言，深拷貝除了會將基本類型的屬性復(fù)制外，還會將引用類型的屬性也會復(fù)制。

深拷貝功能實(shí)現(xiàn)

在拷貝user的時(shí)候，同時(shí)將user中的dept屬性進(jìn)行拷貝。

dept類：

@Data 
@AllArgsConstructor 
@NoArgsConstructor 
public class Dept implements Cloneable { 
 
    private int deptNo; 
    private String name; 
 
    @Override 
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException { 
        return super.clone(); 
    } 
}

user類：

@Data 
@AllArgsConstructor 
@NoArgsConstructor 
public class User implements Cloneable{ 
 
    private int age; 
    private String name; 
    private Dept dept; 
 
    @Override 
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { 
        User user = (User) super.clone(); 
        user.dept =(Dept) dept.clone(); 
        return user; 
    } 
}

使用淺拷貝的測試代碼繼續(xù)測試，運(yùn)行結(jié)果如下：

false 
 
User{age=18, name='Java旅途', dept=Dept{deptNo=12, name='市場部'}} 
User{age=20, name='Java旅途', dept=Dept{deptNo=12, name='市場部'}} 
 
User{age=18, name='Java旅途', dept=Dept{deptNo=12, name='研發(fā)部'}} 
User{age=20, name='Java旅途', dept=Dept{deptNo=12, name='市場部'}}