深拷贝和浅拷贝
值类型 vs 引用类型
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，所以操作时一般来说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：
1 // 学生的所学专业
2 public class Major {
3 private String majorName;
4 // 专业名称
5 private long majorId; // 专业代号
6 // ... 其他省略 ...
7 }
1 // 学生
2 public class Student {
3 private String name; // 姓名
4 private int age; // 年龄
5 private Major major; // 所学专业
6 // ... 其他省略 ...
7 }
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：
1 Student codeSheep = new Student();
2 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。
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。
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，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：
1 public class Student implements Cloneable {
2 private String name; // 姓名
3 private int age; // 年龄
4 private Major major; // 所学专业
5 @Override
6 public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
7 return super.clone();
8 }
9 // ... 其他省略 ...
10 }
然后我们写个测试代码，一试便知：
1 public class Test { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException
2 { Major m = new Major("计算机科学与技术",666666);
3 Student student1 = new Student("CodeSheep",18, m );
4 // 由 student1 拷贝得到 student2
5 Student student2 = (Student) student1.clone(); System.out.println( student1 == student2 );
6 System.out.println( student1 );
7 System.out.println( student2 );
8 System.out.println( "\n");
9 // 修改student1的值类型字段
10 student1.setAge( 35);
11 // 修改student1的引用类型字段
12 m.setMajorName( "电子信息工程");
13 m.setMajorId( 888888);
14 System.out.println( student1 );
15 System.out.println( student2 );
16 }
17 }
运行得到如下结果：
从结果可以看出：
-
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
1、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：
1 public class Major implements Cloneable {
2
3 @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException
4 {
5 return super.clone();
6 }
7 // ... 其他省略 ...
8 }
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：
1 public class Student implements Cloneable {
2 @Override
3 public Object clone() throws CloneNotSupportedException
4 {
5 Student student = (Student) super.clone();
6 student.major = (Major) major.clone(); // 重要！！！
7 return student;
8 }
9 // ... 其他省略 ...
10 }
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。
2、利用反序列化实现深拷贝
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：
1 public class Student implements Serializable {
2 private String name; // 姓名
3 private int age; // 年龄
4 private Major major; // 所学专业
5 public Student clone() {
6 try {
7 // 将对象本身序列化到字节流
8 ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
9 ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(byteArrayOutputStream );
10 objectOutputStream.writeObject( this);
11 // 再将字节流通过反序列化方式得到对象副本
12 ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(byteArrayOutputStream.toByteArray()));
return (Student) objectInputStream.readObject();
13 } catch(IOException e) {
14 e.printStackTrace();
15 } catch(ClassNotFoundException e) {
16 e.printStackTrace();
17 }
18 return null;
19 }
20 // ... 其他省略 ...
21 }
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：
1 public class Major implements Serializable { 2 // ... 其他省略 ... 3 }
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。
