理解Java中的深拷贝和浅拷贝
下面列表是Java中深拷贝和浅拷贝的区别
Shallow Copy | Deep Copy |
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Cloned Object and original object are not 100% disjoint. | Cloned Object and original object are 100% disjoint. |
Any changes made to cloned object will be reflected in original object or vice versa. | Any changes made to cloned object will not be reflected in original object or vice versa. |
Default version of clone method creates the shallow copy of an object. | To create the deep copy of an object, you have to override clone method. |
Shallow copy is preferred if an object has only primitive fields. | Deep copy is preferred if an object has references to other objects as fields. |
Shallow copy is fast and also less expensive. | Deep copy is slow and very expensive. |
表格来源:Difference Between Shallow Copy Vs Deep Copy In Java
浅拷贝 | 深拷贝 |
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原对象和克隆对象并不是100%无关联 | 原对象和克隆对象100%无关联 |
对克隆对象的任何改变都会反映在原对象中,反之亦然 | 克隆对象的改变不会反映在原对象中,反之亦然 |
默认的clone()方法创建的是浅拷贝 | 要实现深拷贝,必须重写clone()方法 |
如果一个对象中字段只有基本类型,推荐浅拷贝 | 如果一个对象中字段存在其他对象的引用类型,推荐深拷贝 |
浅拷贝速度快,代价小 | 深拷贝相对较慢,代价大 |
通过实例理解浅拷贝和深拷贝TODO
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在《Java编程思想》第16章数组部分,提到了System.arraycopy()对基本类型数组与对象数组的浅复制(参考P451),因此具体的来学习一下深拷贝与浅拷贝。
浅拷贝(Shallow Copy):
1. 对于基本数据类型,浅拷贝会直接进行值传递,也就是将该属性值复制一份给新的对象。因为是两份不同的数据,所以对其中一个对象的该成员变量值进行修改,不会影响另一个对象拷贝得到的数据。
2. 对于引用类型,比如说成员变量是某个数组、某个类的对象等,那么浅拷贝会进行引用传递,也就是只是将该成员变量的引用值(内存地址)复制一份给新的对象。因为实际上两个对象的该成员变量都指向同一个实例。在这种情况下,在一个对象中修改该成员变量会影响到另一个对象的该成员变量值。
深拷贝(deep copy):
1. 对于深拷贝来说,不仅要复制对象的所有基本数据类型,还要为所有引用类型的成员变量申请存储空间,并复制每个引用类型所引用的对象,直到该对象可达的所有对象。
(一)浅拷贝的实现方法
1. 引用赋值;
2. 重写clone方法:
Object类是类结构的根类,其中有一个进行浅拷贝的方法:
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException
有了这个浅拷贝模板,我们可以通过调用clone()方法来实现对象的浅拷贝。但是需要注意:
i) Object类虽然有这个方法,但是这个方法是受保护的(被protected修饰),无法直接使用。因此使用clone方法的类必须实现Cloneable接口,否则会抛出异常CloneNotSupportedException。
ii) 使用的基本形式:
class A implements Cloneable { public Object clone() { Object obj = null; try { obj = super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { } return obj; } }
这一奇怪的用法《Java编程思想》的作者尝试给出了解释:Java刚开始作为一种驱动硬件的语言出现,那时候Object类有个方法是public Object clone();随着Java被用到网络编程中,clone方法的安全性受到质疑,因此设计者将public类型的clone方法修改为protected类型;但即便这样,仍然有安全问题,因为子类可能滥用父类的clone方法,因为它是protected类型的。为此,Java设计者又设计了一个Cloneable接口,当子类执行super.clone()语句时,会先核对执行该语句的子类对象是否实现了Cloneabe接口,以便确认开发者需要打开该子类的克隆功能,这就能最大程度的保证安全性。 |
(二)深拷贝的实习方法
1. 对每一个引用对象重写clone方法
与通过重写clone方法实现浅拷贝的基本思路一样,只需要为对象图的每一层的每一个对象都实现Cloneable接口并重写clone方法,最后在最顶层的类的重写的clone方法中调用所有的clone方法即可实现深拷贝。简单的说就是:每一层的每个对象都进行浅拷贝=深拷贝。
2. 通过对象序列化实现深拷贝(推荐使用)
将对象序列化为字节序列时,默认会将该对象的引用对象进行序列化,再通过反序列即可完美地实现深拷贝。