Java的深拷贝和浅拷贝

简介

深拷贝

• 对于深拷贝来说，不仅要复制对象的所有基本数据类型，还要为所有引用类型的成员变量申请存储空间，并复制每个引用类型所引用的对象，直到该对象可达的所有对象。

浅拷贝

• 对于基本数据类型，浅拷贝会直接进行值传递，也就是将该属性值复制一份给新的对象。因为是两份不同的数据，所以对其中一个对象的该成员变量值进行修改，不会影响另一个对象拷贝得到的数据。

• 对于引用类型，比如说成员变量是某个数组、某个类的对象等，那么浅拷贝会进行引用传递，也就是只是将该成员变量的引用值（内存地址）复制一份给新的对象。因为实际上两个对象的该成员变量都指向同一个实例。在这种情况下，在一个对象中修改该成员变量会影响到另一个对象的该成员变量值。

铺垫

1.创建对象的五种方法

①通过 new 关键字

通过 new 关键字调用类的有参或无参构造方法来创建对象。

 Object obj = new Object();

②通过 Class 类的 newInstance() 方法

这种默认是调用类的无参构造方法创建对象。

 Person p2 = (Person) Class.forName("com.ys.test.Person").newInstance();

③通过 Constructor 类的 newInstance 方法

这和第二种方法类时，都是通过反射来实现。通过 java.lang.relect.Constructor 类的 newInstance() 方法指定某个构造器来创建对象。

Person p3 = (Person) Person.class.getConstructors()[0].newInstance();

实际上第二种方法利用 Class 的 newInstance() 方法创建对象，其内部调用还是 Constructor 的 newInstance() 方法。

④利用 Clone 方法

Clone 是 Object 类中的一个方法，通过 对象A.clone() 方法会创建一个内容和对象 A 一模一样的对象 B，clone 克隆，顾名思义就是创建一个一模一样的对象出来。

Person p4 = (Person) p3.clone();

⑤反序列化

序列化是把堆内存中的 Java 对象数据，通过某种方式把对象存储到磁盘文件中或者传递给其他网络节点（在网络上传输）。而反序列化则是把磁盘文件中的对象数据或者把网络节点上的对象数据，恢复成Java对象模型的过程。

2.clone方法

在Object类中clone方法是实现深拷贝和浅拷贝的关键

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

通过重写clone()方法进行浅拷贝

Object类是类结构的根类，上述这个方法就是进行的浅拷贝。有了这个浅拷贝模板，我们可以通过调用clone()方法来实现对象的浅拷贝。但是需要注意：

• Object类虽然有这个方法，但是这个方法是受保护的（被protected修饰），所以我们无法直接使用。
• 使用clone方法的类必须实现Cloneable接口，否则会抛出异常CloneNotSupportedException。

对于这两点，我们的解决方法是，在要使用clone方法的类中重写clone()方法，通过super.clone()调用Object类中的原clone方法。

浅拷贝实现

1. 引用赋值
2. 重写clone方法

 class A implements Cloneable {
    public Object clone() {
        Object obj = null;
        try {
            obj = super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
        }
        return obj;
    }
}

这一奇怪的用法《Java编程思想》的作者尝试给出了解释：Java刚开始作为一种驱动硬件的语言出现，那时候Object类有个方法是public Object clone()；随着Java被用到网络编程中，clone方法的安全性受到质疑，因此设计者将public类型的clone方法修改为protected类型；但即便这样，仍然有安全问题，因为子类可能滥用父类的clone方法，因为它是protected类型的。为此，Java设计者又设计了一个Cloneable接口，当子类执行super.clone()语句时，会先核对执行该语句的子类对象是否实现了Cloneabe接口，以便确认开发者需要打开该子类的克隆功能，这就能最大程度的保证安全性。

浅拷贝实现

1. 对每一个引用对象重写clone方法

与通过重写clone方法实现浅拷贝的基本思路一样，只需要为对象图的每一层的每一个对象都实现Cloneable接口并重写clone方法，最后在最顶层的类的重写的clone方法中调用所有的clone方法即可实现深拷贝。简单的说就是：每一层的每个对象都进行浅拷贝=深拷贝。

2. 通过对象序列化实现深拷贝（推荐使用）

将对象序列化为字节序列时，默认会将该对象的引用对象进行序列化，再通过反序列即可完美地实现深拷贝。

实例

public class YuelyLog implements Serializable,Cloneable {
    private Attachment attachment;
    private String name;
    private String date;

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

    public Attachment getAttachment() {
        return attachment;
    }

    public void setAttachment(Attachment attachment) {
        this.attachment = attachment;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getDate() {
        return date;
    }

    public void setDate(String date) {
        this.date = date;
    }

    /**
     * 使用序列化技术实现深拷贝
     * @return
     */
    public YuelyLog deepClone() throws IOException,ClassNotFoundException{
        //将对象写入流中
        ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(outputStream);
        objectOutputStream.writeObject(this);
        //从流中取出
        ByteArrayInputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(outputStream.toByteArray());
        ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(inputStream);
        return (YuelyLog)objectInputStream.readObject();

    }
}