java的深拷贝与浅拷贝-CFANZ编程社区

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什么是浅拷贝和深拷贝
Java 中的 clone()

Object 上的 clone() 方法
浅拷贝举例
深拷贝举例

总结

什么是浅拷贝和深拷贝

首先需要明白，浅拷贝和深拷贝都是针对一个已有对象的操作。那先来看看浅拷贝和深拷贝的概念。

在 Java 中，除了基本数据类型（元类型）之外，还存在 类的实例对象 这个引用数据类型。而一般使用 = 号做赋值操作的时候。对于基本数据类型，实际上是拷贝的它的值，但是对于对象而言，其实赋值的只是这个对象的引用，将原对象的引用传递过去，他们实际上还是指向的同一个对象。

而浅拷贝和深拷贝就是在这个基础之上做的区分，如果在拷贝这个对象的时候，只对基本数据类型进行了拷贝，而对引用数据类型只是进行了引用的传递，而没有真实的创建一个新的对象，则认为是浅拷贝。反之，在对引用数据类型进行拷贝的时候，创建了一个新的对象，并且复制其内的成员变量，则认为是深拷贝。

所以到现在，就应该了解了，所谓的浅拷贝和深拷贝，只是在拷贝对象的时候，对 类的实例对象 这种引用数据类型的不同操作而已。

总结来说：

1、浅拷贝：对基本数据类型进行值传递，对引用数据类型进行引用传递般的拷贝，此为浅拷贝。
java的深拷贝与浅拷贝_深拷贝
2、深拷贝：对基本数据类型进行值传递，对引用数据类型，创建一个新的对象，并复制其内容，此为深拷贝。 java的深拷贝与浅拷贝_引用数据类型_02

Java 中的 clone()

Object 上的 clone() 方法

在 Java 中，所有的 Class 都继承自 Object ，而在 Object 上，存在一个 clone() 方法，它被声明为了 protected ，所以我们可以在其子类中，使用它。

而无论是浅拷贝还是深拷贝，都需要实现 clone() 方法，来完成操作。

它的实现非常的简单，它限制所有调用 clone() 方法的对象，都必须实现 Cloneable 接口，否者将抛出 CloneNotSupportedException 这个异常。最终会调用 internalClone() 方法来完成具体的操作。而 internalClone() 方法，实则是一个 native 的方法。对此我们就没必要深究了，只需要知道它可以 clone() 一个对象得到一个新的对象实例即可

而 Cloneable 接口，它什么方法都不需要实现。对他可以简单的理解只是一个标记，是开发者允许这个对象被拷贝

浅拷贝举例

首先创建一个 class 为 FatherClass ，对其实现 Cloneable 接口，并且重写 clone() 方法。

public class FatherClass implements Cloneable{
    public String name;
    public int age;
    public ChildClass child;

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

public class ChildClass {
    public String name;
    public int age;
}

然后先正常 new 一个 FatherClass 对象，再使用 clone() 方法创建一个新的对象

FatherClass fatherClassA = new FatherClass();
        fatherClassA.name = "正常张三";
        fatherClassA.age = 30;
        fatherClassA.child = new ChildClass();
        fatherClassA.child.name = "法外狂徒张三";
        fatherClassA.child.age = 18;

        try {
            FatherClass fatherClassB = (FatherClass) fatherClassA.clone();
            Log.d("TTT", "fatherClassA == fatherClassB:" + (fatherClassA == fatherClassB));
            Log.d("TTT", "fatherClassA hash:" + fatherClassA.hashCode());
            Log.d("TTT", "fatherClassB hash:" + fatherClassB.hashCode());
            Log.d("TTT", "fatherClassA name:" + fatherClassA.name);
            Log.d("TTT", "fatherClassB name:" + fatherClassB.name);
            Log.d("TTT", "===============");
            Log.d("TTT", "A.child == B.child:" + (fatherClassA.child == fatherClassB.child));
            Log.d("TTT", "fatherA.child hash:" + fatherClassA.child.hashCode());
            Log.d("TTT", "fatherB.child hash:" + fatherClassB.child.hashCode());

        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

最后看看输出的 Log ：

fatherClassA == fatherClassB:false
fatherClassA hash:156329482
fatherClassB hash:175877755
fatherClassA name:正常张三
fatherClassB name:正常张三
===============
A.child == B.child:true
fatherA.child hash:66385048
fatherB.child hash:66385048

分割线之前，使用 clone() 方法，从 == 和 hashCode 的不同可以看出，clone() 方法实则是真的创建了一个新的对象。

但这只是一次浅拷贝的操作。

对 child 的输出可以看到，A 和 B 的 child 对象，实际上还是指向了统一个对象，只是对它的引用进行了传递，所以这是一次浅拷贝

深拷贝举例

那么，如何进行一个深拷贝呢？
比较常用的方案有两种：
1、序列化（serialization）这个对象，再反序列化回来，就可以得到这个新的对象，无非就是序列化的规则需要我们自己来写。
2、继续利用 clone() 方法，既然 clone() 方法，是我们来重写的，实际上我们可以对其内的引用类型的变量，再进行一次 clone()。

继续改写上面的 Demo ，让 ChildClass 也实现 Cloneable 接口。

public class ChildClass implements Cloneable{
    public String name;
    public int age;

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

然后修改 FatherClass

public class FatherClass implements Cloneable{
    public String name;
    public int age;
    public ChildClass child;

    @NonNull
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        FatherClass fatherClass = (FatherClass)super.clone();
        fatherClass.child = (ChildClass)this.child.clone();
        return fatherClass;
    }
}

最重要的代码就在 FatherClass.clone() 中，它对其内的 child ，再进行了一次 clone() 操作。

再看log

fatherClassA == fatherClassB:false
fatherClassA hash:156329482
fatherClassB hash:175877755
fatherClassA name:正常张三
fatherClassB name:正常张三
===============
A.child == B.child:false
fatherA.child hash:66385048
fatherB.child hash:123905265

可以看到，对 child 也进行了一次拷贝，这实则是对 ChildClass 进行的浅拷贝，但是对于 FatherClass 而言，则是一次深拷贝。

其实深拷贝的思路都差不多，序列化也好，使用 clone() 也好，实际上都是需要我们自己来编写拷贝的规则，最终实现深拷贝的目的。

如果想要实现深拷贝，推荐使用 clone() 方法，这样只需要每个类自己维护自己即可，而无需关心内部其他的对象中，其他的参数是否也需要 clone() 。