深拷贝和浅拷贝

深拷贝（Deep Copy）和浅拷贝（Shallow Copy）是对象复制的两种方式，核心区别在于是否递归复制对象内部的所有引用类型成员。以下是详细对比与实现方法：

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​1. 核心区别

​特性	​浅拷贝	​深拷贝
​复制范围	仅复制对象本身（值类型字段）和引用地址	递归复制对象及其所有引用类型成员的全新实例
​内存影响	引用类型字段与原对象共享同一内存地址	所有引用类型字段均创建独立副本
​修改影响	修改副本的引用类型字段会影响原对象	副本与原对象完全独立，互不影响
​实现复杂度	简单（默认clone()即可）	复杂（需手动处理所有嵌套对象）
​性能开销	低	高（尤其嵌套层级深时）

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​2. 代码示例（Java）​

​示例类定义

java

class Address implements Cloneable {
    String city;
    
    public Address(String city) { this.city = city; }

    // 浅拷贝实现
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone(); // 默认浅拷贝
    }
}

class Person implements Cloneable {
    String name;
    Address address;
    
    public Person(String name, Address address) {
        this.name = name;
        this.address = address;
    }

    // 浅拷贝实现
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone(); // 默认浅拷贝
    }

    // 深拷贝实现（手动递归复制）
    public Person deepCopy() throws CloneNotSupportedException {
        Person copy = (Person) super.clone();
        copy.address = (Address) address.clone(); // 递归复制引用类型字段
        return copy;
    }
}

​测试代码

java

public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
    Address address = new Address("北京");
    Person p1 = new Person("张三", address);
    
    // 浅拷贝测试
    Person p2Shallow = (Person) p1.clone();
    p2Shallow.address.city = "上海";
    System.out.println(p1.address.city); // 输出"上海"（原对象被修改）

    // 深拷贝测试
    Person p2Deep = p1.deepCopy();
    p2Deep.address.city = "广州";
    System.out.println(p1.address.city); // 输出"上海"（原对象未受影响）
}

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​3. 实现方式对比

​浅拷贝

• ​默认行为：Java的Object.clone()方法（需实现Cloneable接口）。
• ​适用场景：对象仅包含基本类型字段或不可变引用（如String）。

​深拷贝

• ​手动递归实现：逐层调用引用类型字段的clone()方法。
• ​序列化/反序列化：通过对象流实现完全独立副本。

  java

  public static <T> T deepCopyBySerialization(T obj) throws IOException, ClassNotFoundException {
      ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
      ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
      oos.writeObject(obj);
      
      ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
      ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
      return (T) ois.readObject();
  }

• ​工具库：使用Apache Commons Lang的SerializationUtils.clone()。

  java

  Person copy = SerializationUtils.clone(p1);

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​4. 注意事项

• ​性能问题：深拷贝可能因递归复制或序列化导致高延迟。
• ​循环引用：对象内部存在循环引用时需特殊处理，避免栈溢出。
• ​不可变对象：如String、Integer等无需深拷贝，直接引用即可。
• ​Cloneable接口：若未实现，调用clone()会抛出CloneNotSupportedException。

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​5. 设计建议

• ​优先使用深拷贝：当对象需要完全独立时（如缓存数据、线程安全场景）。
• ​避免过度复制：对只读数据或不可变对象使用浅拷贝。
• ​替代方案：使用Builder模式或工厂方法创建新对象，而非依赖拷贝。

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​总结

• ​浅拷贝：复制速度快，但共享引用对象，适用于简单数据。
• ​深拷贝：数据完全隔离，适用于复杂对象或需要线程安全的场景。
  根据业务需求选择合适的拷贝方式，在性能与数据独立性之间取得平衡。