Java中的深拷贝与浅拷贝

### Java 深拷贝与浅拷贝的区别及实现方法 #### 浅拷贝 (Shallow Copy) 浅拷贝是指创建一个新的对象，这个新对象会复制原对象中的基本数据类型的变量值，而对于引用类型的数据，则只复制其引用地址而不复制实际的对象。这意味着，如果原始对象中有任何引用类型的成员变量，在浅拷贝之后，这些成员变量仍然指向同一内存位置[^1]。 例如： ```java class Teacher implements Cloneable { String name; int age; public Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); } } public class Main { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { Teacher teacher = new Teacher(); teacher.name = "Donglin"; teacher.age = 28; Teacher otherTeacher = (Teacher) teacher.clone(); System.out.println(teacher == otherTeacher); // false, 不同的对象 System.out.println(teacher.name == otherTeacher.name); // true, 字符串常量池共享 } } ``` 上述代码展示了浅拷贝的行为：`otherTeacher` 是 `teacher` 的副本，但对于字符串 `name` 和整型 `age` 而言，它们的值被直接复制；而如果是更复杂的对象（如数组或其他类），则仅复制引用地址[^5]。 --- #### 深拷贝 (Deep Copy) 深拷贝不仅复制了对象本身，还递归地复制了该对象所包含的所有子对象。因此，即使在源对象和目标对象之间存在嵌套层次关系，也不会因为引用共享而导致意外修改[^2]。 一种常见的实现方式是利用序列化机制完成深拷贝操作。具体过程如下：先将对象序列化成字节流形式存储到临时缓冲区中，再反序列化还原为独立的新对象实例[^4]。 以下是基于序列化的深拷贝示例： ```java import java.io.*; class Address implements Serializable { String city; public Address(String city) { this.city = city; } } class Person implements Serializable { String name; transient int age; // 使用transient关键字忽略某些字段不参与序列化 Address address; public Person(String name, int age, Address address) { this.name = name; this.age = age; this.address = address; } @Override public String toString() { return "Person{name='" + name + "', age=" + age + ", address=" + address.city + "}"; } public Person deepCopy() throws IOException, ClassNotFoundException { 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(); } } public class DeepCopyExample { public static void main(String[] args) throws Exception { Address addr = new Address("Beijing"); Person person = new Person("Alice", 30, addr); Person copiedPerson = person.deepCopy(); // 创建深拷贝 System.out.println(person.toString()); // 输出: Person{name='Alice', age=30, address=Beijing} System.out.println(copiedPerson.toString());// 输出: Person{name='Alice', age=0, address=Beijing} -> 年龄未保留因标记为transient addr.city = "Shanghai"; // 修改原对象属性 System.out.println(person.toString()); // 输出: Person{name='Alice', age=30, address=Shanghai} System.out.println(copiedPerson.toString());// 输出不变: Person{name='Alice', age=0, address=Beijing} } } ``` 在这个例子中可以看到，当改变原来的 `Address` 对象的城市名称时，不会影响已经进行了深拷贝后的 `copiedPerson` 所持有的地址信息。 --- #### 总结对比表 | 特性 | 浅拷贝 | 深拷贝 | |-----------------|-------------------------------------|---------------------------------------| | **定义** | 复制基础数据类型值，引用类型指针 | 完全克隆整个对象及其内部所有组件 | | **性能开销** | 较低 | 高 | | **适用场景** | 数据简单或无需完全隔离的情况 | 当需要彻底断绝两个对象间联系的时候 | ---