深拷贝和浅拷贝
深拷贝和浅拷贝
浅拷贝（shallowCopy）只是增加了一个指针指向已存在的内存地址，
深拷贝（deepCopy）是增加了一个指针并且申请了一个新的内存，使这个增加的指针指向这个新的内存，
使用深拷贝的情况下，释放内存的时候不会因为出现浅拷贝时释放同一个内存的错误。
浅复制：仅仅是指向被复制的内存地址，如果原地址发生改变，那么浅复制出来的对象也会相应的改变。
深复制：在计算机中开辟一块新的内存地址用于存放复制的对象。
值类型 vs 引用类型
这两个概念的准确区分，对于深、浅拷贝问题的理解非常重要。
正如Java圣经《Java编程思想》第二章的标题所言，在Java中一切都可以视为对象！
所以来到Java的世界，我们要习惯用引用去操作对象。在Java中，像数组、类Class、枚举Enum、Integer包装类等等，就是典型的引用类型，所以操作时采用的也是引用传递的方式；
但是Java的语言级基础数据类型，诸如int这些基本类型，操作时一般采取的则是值传递的方式，所以有时候也称它为值类型。
为了便于下文的讲述和举例，我们这里先定义两个类：Student和Major，分别表示「学生」以及「所学的专业」，二者是包含关系：
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// 学生的所学专业
-
public class Major {
-
private String majorName; // 专业名称
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private long majorId; // 专业代号
-
-
// ... 其他省略 ...
-
}
-
// 学生
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public class Student {
-
private String name; // 姓名
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private int age; // 年龄
-
private Major major; // 所学专业
-
-
// ... 其他省略 ...
-
}
赋值 vs 浅拷贝 vs 深拷贝
对象赋值
赋值是日常编程过程中最常见的操作，最简单的比如：
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Student codeSheep = new Student();
-
Student codePig = codeSheep;
严格来说，这种不能算是对象拷贝，因为拷贝的仅仅只是引用关系，并没有生成新的实际对象：
浅拷贝
浅拷贝属于对象克隆方式的一种，重要的特性体现在这个 「浅」 字上。只是增加了一个指针指向已存在的内存地址。
比如我们试图通过studen1实例，拷贝得到student2，如果是浅拷贝这种方式，大致模型可以示意成如下所示的样子：
很明显，值类型的字段会复制一份，而引用类型的字段拷贝的仅仅是引用地址，而该引用地址指向的实际对象空间其实只有一份。原来的引用只要改变了引用类型的实例数据，那么浅拷贝出来的引用也会随之发生改变。此时，这两个实例对象student1和student2不是同一个对象。
一图胜前言，我想上面这个图已经表现得很清楚了。
深拷贝
深拷贝相较于上面所示的浅拷贝，除了值类型字段会复制一份，引用类型字段所指向的对象，会在内存中也创建一个副本，
增加了一个指针并且申请了一个新的内存，使这个增加的指针指向这个新的内存，就像这个样子：
原理很清楚明了，下面来看看具体的代码实现吧。
浅拷贝代码实现
还以上文的例子来讲，我想通过student1拷贝得到student2，浅拷贝的典型实现方式是：让被复制对象的类实现Cloneable接口，并重写clone()方法即可。
以上面的Student类拷贝为例：
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public class Student implements Cloneable {
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private String name; // 姓名
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private int age; // 年龄
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private Major major; // 所学专业
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@Override
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public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
-
return super.clone();
-
}
-
-
// ... 其他省略 ...
-
-
}
然后我们写个测试代码，一试便知：
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public class Test {
-
-
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
-
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Major m = new Major("计算机科学与技术",666666);
-
Student student1 = new Student( "CodeSheep", 18, m );
-
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// 由 student1 拷贝得到 student2
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Student student2 = (Student) student1.clone();
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System.out.println( student1 == student2 );
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System.out.println( student1 );
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System.out.println( student2 );
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System.out.println( "\n" );
-
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// 修改student1的值类型字段
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student1.setAge( 35 );
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-
// 修改student1的引用类型字段
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m.setMajorName( "电子信息工程" );
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m.setMajorId( 888888 );
-
-
System.out.println( student1 );
-
System.out.println( student2 );
-
-
}
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}
运行得到如下结果：
从结果可以看出：
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student1==student2打印false，说明clone()方法的确克隆出了一个新对象； -
修改值类型字段并不影响克隆出来的新对象，符合预期；
-
而修改了
student1内部的引用对象，克隆对象student2也受到了波及，说明内部还是关联在一起的
深拷贝代码实现
深度遍历式拷贝
虽然clone()方法可以完成对象的拷贝工作，但是注意：clone()方法默认是浅拷贝行为，就像上面的例子一样。若想实现深拷贝需覆写 clone()方法实现引用对象的深度遍历式拷贝，进行地毯式搜索。
所以对于上面的例子，如果想实现深拷贝，首先需要对更深一层次的引用类Major做改造，让其也实现Cloneable接口并重写clone()方法：
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public class Major implements Cloneable {
-
-
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protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
-
return super.clone();
-
}
-
-
// ... 其他省略 ...
-
}
其次我们还需要在顶层的调用类中重写clone方法，来调用引用类型字段的clone()方法实现深度拷贝，对应到本文那就是Student类：
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public class Student implements Cloneable {
-
-
-
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
-
Student student = (Student) super.clone();
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student.major = (Major) major.clone(); // 重要！！！
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return student;
-
}
-
-
// ... 其他省略 ...
-
}
这时候上面的测试用例不变，运行可得结果：
很明显，这时候student1和student2两个对象就完全独立了，不受互相的干扰。
利用反序列化实现深拷贝
记得在前文《序列化/反序列化，我忍你很久了》中就已经详细梳理和总结了「序列化和反序列化」这个知识点了。
利用反序列化技术，我们也可以从一个对象深拷贝出另一个复制对象，而且这货在解决多层套娃式的深拷贝问题时效果出奇的好。
所以我们这里改造一下Student类，让其clone()方法通过序列化和反序列化的方式来生成一个原对象的深拷贝副本：
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public class Student implements Serializable {
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private String name; // 姓名
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private int age; // 年龄
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private Major major; // 所学专业
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public Student clone() {
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try {
-
// 将对象本身序列化到字节流
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ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
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ObjectOutputStream objectOutputStream =
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new ObjectOutputStream( byteArrayOutputStream );
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objectOutputStream.writeObject( this );
-
-
// 再将字节流通过反序列化方式得到对象副本
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ObjectInputStream objectInputStream =
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new ObjectInputStream( new ByteArrayInputStream( byteArrayOutputStream.toByteArray() ) );
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return (Student) objectInputStream.readObject();
-
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} catch (IOException e) {
-
e.printStackTrace();
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} catch (ClassNotFoundException e) {
-
e.printStackTrace();
-
}
-
-
return null;
-
}
-
-
// ... 其他省略 ...
-
}
当然这种情况下要求被引用的子类（比如这里的Major类）也必须是可以序列化的，即实现了Serializable接口：
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public class Major implements Serializable {
-
-
// ... 其他省略 ...
-
-
}
这时候测试用例完全不变，直接运行，也可以得到如下结果：
很明显，这时候student1和student2两个对象也是完全独立的，不受互相的干扰，深拷贝完成。
