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Java对象深浅拷贝怎么实现?

2026-02-13 19:31:00 0浏览 收藏
本文深入解析了Java中对象拷贝的核心概念与实践方案,清晰对比了浅拷贝(仅复制基本类型、共享引用对象)与深拷贝(递归复制整个对象图、彻底隔离修改影响)的本质区别,并提供了三种主流深拷贝实现方式——手动重写clone()、基于Serializable的序列化通用方案,以及Gson/Jackson等第三方库的便捷路径;通过直观代码示例揭示浅拷贝的潜在陷阱,强调在多线程、缓存、状态快照等需数据隔离的场景下深拷贝的不可替代性,帮助开发者根据对象复杂度、可维护性与性能需求做出精准选择。

如何在Java中实现对象的深拷贝和浅拷贝

在Java中,对象拷贝分为浅拷贝(Shallow Copy)和深拷贝(Deep Copy),它们的区别在于是否复制对象内部引用的其他对象。下面详细介绍如何实现这两种拷贝方式。

浅拷贝:复制基本类型,共享引用对象

浅拷贝会创建一个新对象,但对象中的字段如果是引用类型,仍然指向原对象中的同一个引用。也就是说,基本数据类型会被复制,而引用类型只是复制了引用地址。

实现浅拷贝的方式是让类实现 Cloneable 接口,并重写 Object 类中的 clone() 方法。

示例代码:

class Address {
    String city;

    Address(String city) {
        this.city = city;
    }
}

class Person implements Cloneable {
    String name;
    Address address;

    Person(String name, Address address) {
        this.name = name;
        this.address = address;
    }

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

使用浅拷贝:

Address addr = new Address("Beijing");
Person p1 = new Person("Alice", addr);
Person p2 = (Person) p1.clone();

// 修改p2的address.city会影响p1,因为引用的是同一个Address对象
p2.address.city = "Shanghai";
System.out.println(p1.address.city); // 输出 Shanghai

可以看到,虽然对象被“复制”了,但 address 字段仍指向同一块内存,这就是浅拷贝的局限性。

深拷贝:完全独立的副本

深拷贝不仅复制对象本身,还会递归地复制它所引用的所有对象,确保新旧对象之间没有任何共享的引用。

实现深拷贝有几种常见方法:

  • 重写 clone() 方法并手动克隆引用对象
  • 使用序列化(推荐用于复杂对象)
  • 使用第三方库如 Gson、Jackson(适用于POJO)
方法一:手动实现深拷贝

修改上面的 Person 类,在 clone() 中也克隆 Address 对象。

@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    Person cloned = (Person) super.clone();
    cloned.address = new Address(this.address.city); // 手动复制引用对象
    return cloned;
}

此时再执行同样的测试,p1 和 p2 的 address 就是两个独立对象,互不影响。

方法二:通过序列化实现深拷贝(通用性强)

将对象序列化为字节流,再反序列化回来,就能得到一个完全独立的新对象。前提是类必须实现 Serializable

import java.io.*;

public class DeepCopyUtil {
    public static <T extends Serializable> T deepCopy(T obj) {
        try {
            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();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("Deep copy failed", e);
        }
    }
}

使用示例:

Person p2 = DeepCopyUtil.deepCopy(p1);

这种方式能自动处理多层嵌套对象,只要所有字段都可序列化。

选择建议

浅拷贝适合对象结构简单、不需要隔离引用关系的场景;深拷贝更适合需要完全独立副本的情况,尤其是对象包含可变引用时。

如果对象层级深或频繁变化,推荐使用序列化方式或 JSON 工具(如 Gson)进行深拷贝,避免手动维护 clone 逻辑出错。

基本上就这些。关键是要理解引用复制与对象复制的区别,根据实际需求选择合适的方式。

好了,本文到此结束,带大家了解了《Java对象深浅拷贝怎么实现?》,希望本文对你有所帮助!关注golang学习网公众号,给大家分享更多文章知识!

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