Java中的“浅复制”与“深复制”

Posted 2020-11-22 MrHH

复制

　　将一个对象的引用复制给另一个对象，一共有三种方式。第一种方式是直接赋值，第二种方式是浅复制，第三种方式是深复制。

1.直接赋值

　　在Java中，A a1 = a2，这实际上复制的是引用，也就是说 a1 和 a2指向的是同一个对象。因此，当a1变化时，a2里面的成员变量也会跟着变化。

2.浅复制（复制引用但不复制引用的对象）

　浅复制，又称为浅拷贝。创建一个新对象，然后将当前对象非静态字段复制到该新对象，如果字段是值类型的，那么对该字段执行复制；如果该字段时引用类型的话，则复制引用但不复制引用的对象。因此，原始对象及其副本引用同一个对象。

 1 class Resume implements Cloneable{ 
 2      public Object clone() { 
 3          try { 
 4              return (Resume)super.clone(); 
 5          } catch (Exception e) { 
 6              e.printStackTrace(); 
 7          return null; 
 8          } 
 9      } 
10 } 

3.深复制（复制对象和其引用对象）

　　又称深拷贝，不仅复制对象本身，而且复制对象包含的引用指向的所有对象。

 1 class Student implements Cloneable {
 2          String name;
 3          int age;
 4          Professor p;
 5      Student(String name, int age, Professor p) {
 6          this.name = name;
 7          this.age = age;
 8          this.p = p;
 9      }
10      public Object clone() {
11          Student o = null;
12          try {
13              o = (Student) super.clone();
14          } catch (CloneNotSupportedException e) {
15              System.out.println(e.toString());
16          }
17      o.p = (Professor) p.clone();
18      return o;
19      }
20 }

使用clone()方法克隆一个对象的步骤：

　　1）被克隆的类要实现Cloneable接口。

　　2）被克隆的类要重写clone()方法。

　　那么在编程时，如何选择使用哪种复制方式呢？首先，检查类有无非基本类型（即对象）的数据成员。若没有，则返回super.clone()即可。若有，确保类中包含的所有非基本类型的成员变量都实现了深复制。

引申：浅复制与深复制的区别？

　　浅复制（Shallow Clone）：被复制的对象的所有变量都含有与原来对象相同的值，而所有其他对象的引用仍然指向原来的对象。换而言之，浅复制仅仅复制所考虑的对象，而不复制它引用的对象。

　　深复制（Deep Clone）：被复制对象的所有变量都含有与原来对象相同的值，除去那些引用其他对象的变量。那些引用其他对象的变量将指向被复制的新对象，而不是原有的那些被引用的对象。换而言之，深复制把复制的对象所引用的对象都复制了一遍。

扩展：

　　原型模式主要用于对象的复制，实现了接口（实现Cloneable接口），重写一个方法（重写Object类中的clone()方法），即完成了原型模式。

　　原型模式中的拷贝分为“浅拷贝”和“深拷贝”：

　　　　浅拷贝：对值类型的成员变量进行值的复制，对引用类型得成员变量只复制引用，不复制引用的对象。

　　　　深拷贝：对值类型的成员变量进行值的复制，对引用类型的成员变量也进行引用对象的复制。

　　（Object类的clone方法只会拷贝对象中的基本数据类型的值，对于数组、容器对象、引用对象等都不会拷贝，这就是浅拷贝。如果要实现深拷贝，必须将原型模式中的数组、容器对象、引用对象等另行拷贝。）

　　原型模式的优点：

　　　　1.如果创建新的对象比较复杂时，可以利用原型模式简化对象的创建过程。

　　　　2.是永远是模式创建对象比直接new一个对象在性能上要好得多，因为Object类的clone方法是一个本地方法，它直接操作内存中的二进制流，特别是复制大对象时，性能的差别非常明显。

　　原型模式的使用场景：

　　　　因为以上优点，所以在需要重复地创建相似对象时可以考虑使用原型模式。比如需要在一个循环体内创建对象，假如对象创建过程比较复杂或者循环次数很多的话，使用原型模式不但可以简化创建过程，而且可以使系统的整体性能提高很多。