再学Java基础——深拷贝和浅拷贝

本文主要是介绍再学Java基础——深拷贝和浅拷贝，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

在Java中，深拷贝（Deep Copy）和浅拷贝（Shallow Copy）的主要区别在于它们处理对象内部引用字段的方式不同。

1. 浅拷贝（Shallow Copy）：
   浅拷贝会创建一个新对象，并将原始对象的字段值复制到新对象中。但是，如果字段是引用类型（如另一个对象或数组），则浅拷贝会复制引用本身，而不是引用的对象。因此，原始对象及其浅拷贝将引用同一个对象。

    

   在Java中，使用Object类的clone()方法或者直接赋值一个对象的引用通常会得到浅拷贝（如果对象实现了Cloneable接口并覆盖了clone()方法）。

2. 深拷贝（Deep Copy）：
   深拷贝也会创建一个新对象，并将原始对象的字段值复制到新对象中。但是，对于引用类型的字段，深拷贝会递归地复制引用的对象，直到最底层的基本数据类型或不可变类型。这样，原始对象及其深拷贝将不再共享任何对象。

    

   在Java中，实现深拷贝通常比较复杂，因为需要手动处理对象图中的所有引用类型字段。以下是几种实现深拷贝的方法：

   • 序列化与反序列化：如果对象实现了Serializable接口，那么可以通过序列化和反序列化的方式来实现深拷贝。这种方法简单，但不适用于所有对象（如含有非序列化字段的对象）。
   • 使用拷贝构造函数：为每个类提供一个拷贝构造函数，并在其中递归地复制所有字段。这种方法需要为每个类编写特定的代码。
   • 使用Apache Commons Lang库：Apache Commons Lang库提供了一个SerializationUtils类，其中有一个clone()方法，可以用于对象的深拷贝。但是，这种方法仍然依赖于序列化。
   • 使用第三方库：如ModelMapper、Dozer等，这些库提供了对象映射的功能，可以用于实现深拷贝。但是，它们可能需要额外的配置来处理复杂的对象图。
   • 使用Java的Stream API：对于简单的对象结构，可以使用Java的Stream API来递归地复制字段。但是，这种方法对于复杂的对象图可能不太实用。

以下是实现深拷贝的几种方法，并解释它们与浅拷贝的区别：

1. 使用序列化与反序列化

如果对象及其所有引用的对象都实现了Serializable接口，则可以通过序列化和反序列化来实现深拷贝。

import java.io.*;  public class DeepCopyViaSerialization implements Serializable {  private static final long serialVersionUID = 1L;  private String name;  private DeepCopyViaSerialization referencedObject; // 假设这是一个引用类型的字段  // 构造函数、getter、setter等省略  public DeepCopyViaSerialization deepCopy() throws IOException, ClassNotFoundException {  // 序列化  ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();  ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);  oos.writeObject(this);  // 反序列化  ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());  ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);  return (DeepCopyViaSerialization) ois.readObject();  }  
}

2. 使用拷贝构造函数和递归

如果对象结构不复杂，可以手动编写拷贝构造函数，并在其中递归地复制所有字段。

public class DeepCopyViaConstructor {  private String name;  private DeepCopyViaConstructor referencedObject; // 假设这是一个引用类型的字段  // 拷贝构造函数  public DeepCopyViaConstructor(DeepCopyViaConstructor original) {  this.name = original.name;  if (original.referencedObject != null) {  this.referencedObject = new DeepCopyViaConstructor(original.referencedObject); // 递归调用  }  }  // 构造函数、getter、setter等省略  
}

3. 使用第三方库

如Apache Commons Lang的SerializationUtils类，或者ModelMapper、Dozer等对象映射库。

4. 使用Java的Stream API（不推荐用于深拷贝）

Java的Stream API通常用于处理集合，而不是对象图，因此它不适用于复杂对象的深拷贝。

总之，在实现深拷贝时，需要注意以下几点：

• 递归地处理所有引用类型的字段。
• 如果对象图中存在循环引用（即对象直接或间接地引用自己），则需要特别处理以避免无限递归。
• 确保深拷贝的对象与原始对象完全独立，即修改深拷贝的对象不会影响原始对象。
• 考虑对象的可变性。如果对象是不可变的，那么浅拷贝可能就足够了。

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