Java深拷贝和浅拷贝傻傻分不清?一文帮你彻底搞懂!
一分耕耘,一分收获!既然都打开这篇《Java深拷贝与浅拷贝的区别,搞懂复制背后的奥秘》,就坚持看下去,学下去吧!本文主要会给大家讲到等等知识点,如果大家对本文有好的建议或者看到有不足之处,非常欢迎大家积极提出!在后续文章我会继续更新文章相关的内容,希望对大家都有所帮助!
深拷贝与浅拷贝的关键区别在于是否复制对象内部的引用对象。1. 浅拷贝仅复制对象的非引用类型字段,引用类型字段则共享同一地址,修改一个对象的引用字段会影响其他对象;2. 深拷贝递归复制所有引用对象,生成完全独立的新对象,修改新对象不影响原对象。3. 实现深拷贝的方式包括手动递归复制、重写 clone() 方法、序列化与反序列化、使用第三方库等。4. 选择拷贝方式需根据场景决定:浅拷贝适用于引用对象不可变或需要共享的情况,深拷贝适用于需完全独立的场景。5. 实现深拷贝时需注意循环引用问题,可通过缓存已复制对象避免无限递归。6. 深拷贝性能开销较大,在高性能场景中应谨慎使用或采用优化策略。
深拷贝和浅拷贝,关键在于拷贝对象时,是否复制了对象内部的引用对象。浅拷贝只复制引用,深拷贝则会递归地复制所有引用对象,生成全新的独立对象。

深拷贝和浅拷贝的区别,本质上是对对象内部引用类型的处理方式不同。

浅拷贝的陷阱:共享的引用
浅拷贝,也叫影子拷贝,创建新对象时,只复制原始对象的非引用类型字段的值。对于引用类型字段,新对象只是复制了引用地址,这意味着新对象和原始对象共享同一个引用对象。修改其中一个对象的引用对象,另一个对象也会受到影响。例如:

class Address { String city; public Address(String city) { this.city = city; } public String getCity() { return city; } public void setCity(String city) { this.city = city; } } class Person { String name; Address address; public Person(String name, Address address) { this.name = name; this.address = address; } public String getName() { return name; } public Address getAddress() { return address; } public void setAddress(Address address) { this.address = address; } // 浅拷贝方法 public Person shallowCopy() { return new Person(this.name, this.address); } } public class Main { public static void main(String[] args) { Address address = new Address("Beijing"); Person person1 = new Person("Alice", address); Person person2 = person1.shallowCopy(); // 修改 person2 的地址 person2.getAddress().setCity("Shanghai"); System.out.println("Person1's city: " + person1.getAddress().getCity()); // 输出 Shanghai System.out.println("Person2's city: " + person2.getAddress().getCity()); // 输出 Shanghai } }
可以看到,修改person2
的地址后,person1
的地址也跟着改变了。这就是浅拷贝的副作用,多个对象共享同一个内部引用对象。
实现深拷贝的几种方式
深拷贝则会完全复制原始对象及其所有引用对象,生成一个全新的、完全独立的对象。修改新对象不会影响原始对象。实现深拷贝的方法有几种:
- 手动实现: 递归地复制每一个引用类型的字段。这是最直接但也是最繁琐的方式。
class Address implements Cloneable { String city; public Address(String city) { this.city = city; } public String getCity() { return city; } public void setCity(String city) { this.city = city; } @Override public Address clone() { try { return (Address) super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new AssertionError(); } } } class Person implements Cloneable { String name; Address address; public Person(String name, Address address) { this.name = name; this.address = address; } public String getName() { return name; } public Address getAddress() { return address; } public void setAddress(Address address) { this.address = address; } // 深拷贝方法 @Override public Person clone() { try { Person cloned = (Person) super.clone(); cloned.address = this.address.clone(); // 关键:复制 Address 对象 return cloned; } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new AssertionError(); } } } public class Main { public static void main(String[] args) { Address address = new Address("Beijing"); Person person1 = new Person("Alice", address); Person person2 = person1.clone(); // 修改 person2 的地址 person2.getAddress().setCity("Shanghai"); System.out.println("Person1's city: " + person1.getAddress().getCity()); // 输出 Beijing System.out.println("Person2's city: " + person2.getAddress().getCity()); // 输出 Shanghai } }
使用
clone()
方法: 让类实现Cloneable
接口,并重写clone()
方法。但需要注意,clone()
方法默认是浅拷贝,需要手动实现深拷贝逻辑。上面的代码示例已经展示了如何使用clone()
方法实现深拷贝。序列化和反序列化: 将对象序列化成字节流,再反序列化成新的对象。这种方式可以实现完全的深拷贝,但性能相对较低。需要类实现
Serializable
接口。
import java.io.*; class Address implements Serializable { String city; public Address(String city) { this.city = city; } public String getCity() { return city; } public void setCity(String city) { this.city = city; } } class Person implements Serializable { String name; Address address; public Person(String name, Address address) { this.name = name; this.address = address; } public String getName() { return name; } public Address getAddress() { return address; } public void setAddress(Address address) { this.address = address; } // 深拷贝方法 (使用序列化) public Person deepCopy() { try { ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos); oos.writeObject(this); ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis); return (Person) ois.readObject(); } catch (IOException | ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); return null; } } } public class Main { public static void main(String[] args) { Address address = new Address("Beijing"); Person person1 = new Person("Alice", address); Person person2 = person1.deepCopy(); // 修改 person2 的地址 person2.getAddress().setCity("Shanghai"); System.out.println("Person1's city: " + person1.getAddress().getCity()); // 输出 Beijing System.out.println("Person2's city: " + person2.getAddress().getCity()); // 输出 Shanghai } }
- 使用第三方库: 如 Apache Commons Lang 的
SerializationUtils
或 Jackson 等库,可以简化序列化和反序列化的过程。
何时使用深拷贝,何时使用浅拷贝?
选择深拷贝还是浅拷贝,取决于具体的应用场景和需求。
- 浅拷贝: 适用于对象内部的引用对象是不可变的(immutable),或者多个对象共享同一个引用对象是期望行为的场景。例如,字符串常量池中的字符串。
- 深拷贝: 适用于需要创建完全独立的副本,避免修改一个对象影响到其他对象的场景。例如,在多线程环境下,需要保证数据的独立性。
避免循环引用导致的深拷贝问题
在实现深拷贝时,需要特别注意循环引用的问题。如果对象之间存在循环引用,递归复制会导致无限循环,最终导致栈溢出。解决循环引用的方法是使用一个缓存来记录已经复制过的对象,避免重复复制。例如,可以使用 IdentityHashMap
来存储已经复制过的对象。
深拷贝的性能考量
深拷贝的性能开销通常比浅拷贝要大得多,因为它需要递归地复制所有引用对象。在对性能要求较高的场景下,需要谨慎使用深拷贝,或者考虑使用其他优化策略,例如写时复制(copy-on-write)。
本篇关于《Java深拷贝和浅拷贝傻傻分不清?一文帮你彻底搞懂!》的介绍就到此结束啦,但是学无止境,想要了解学习更多关于文章的相关知识,请关注golang学习网公众号!

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