谈谈java中对象的深拷贝与浅拷贝

知识点：java中关于Object.clone方法，对象的深拷贝与浅拷贝

引言：

       在一些场景中，我们需要获取到一个对象的拷贝，这时候就可以用java中的Object.clone方法进行对象的复制，得到一个一模一样的新对象。（使用new再次创建一个相同的对象也是可以的，有些区别），当对象中含有可变的引用类型属性时，在复制得到的新对象对该引用类型属性内容进行修改，原始对象相应的属性内容也会发生变化，这就是"浅拷贝"的现象。反之原始对象相应的引用类型属性不发生变化，是 "深拷贝"。

浅拷贝

先看一个浅拷贝的demo实例

1.创建一个Person类

public class Person implements Cloneable{
    private  String name;
    private  int age;
    private Address address;

    //构造方法
    public Person(String name, int age, Address address) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.address = address;
    }

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    public  String display(){
        return "Person[name="+name+",age="+age+",address"+address+"]";
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public Address getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(Address address) {
        this.address = address;
    }
}

由于clone()方法是protected修饰的，因此需要实现Cloneable接口才能调用，同时需要覆写clone()方法才能调用。

2.创建一个Address类

public class Address {
    private String province;//省份
    private String city;//所在城市

    //构造方法
    public Address(String province, String city) {
        this.province = province;
        this.city = city;
    }

    public String getProvince() {
        return province;
    }

    public void setProvince(String province) {
        this.province = province;
    }

    public String getCity() {
        return city;
    }

    public void setCity(String city) {
        this.city = city;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Address[province="+province+",city="+city+"]";
    }
}


3.浅拷贝测试

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person person=new Person("张三",20,new Address("安徽","合肥"));

        Person clonePerson=(Person) person.clone();

        System.out.println(person);
        System.out.println(clonePerson);

        System.out.println(person.display());
        System.out.println(clonePerson.display());

        clonePerson.setName("李四");
        clonePerson.setAge(22);
        Address address=clonePerson.getAddress();
        address.setProvince("江苏");

        System.out.println(person.display());
        System.out.println(clonePerson.display());
    }
}


4.代码运行结果：

   第1、2句输出说明了原对象与新对象是两个不同的对象。

   第3、4句可以看到拷贝出来的新对象与原对象内容一致

  但是，接着将新对象里面的信息进行了修改，然后输出发现原对象里面的部分信息也跟着变了。仔细观察发现原对象跟着变化的只是Address部分，这就跟clone本身的浅拷贝有关系了。

   浅拷贝  ：创建一个新对象，然后将当前对象的非静态字段复制到该对象，如果字段类型是值类型（基本类型）的，那么对该字段进行复制；如果字段是引用类型的，则只复制该字段的引用而不复制引用指向的对象。此时新对象里面的引用类型字段相当于是原始对象里面引用类型字段的一个副本，原始对象与新对象里面的引用字段指向的是同一个对象。

简而言之：类实现默认的Object.clone()方法,拷贝对象时，对于引用类型的成员变量（属性）拷贝只是拷贝“值”即地址（引用），没有在堆中开辟新的内存空间。

因此，修改clonePerson里面的address内容时，原person里面的address内容会跟着改变。

  “深拷贝” ：类重写clone()方法，对于引用类型成员变量，重新在堆中开辟新的内存空间，简单地说，将引用类型的属性内容也拷贝一份新的。

如果我们想实现深拷贝，有两种方法，第一种是给需要拷贝的引用类型也实现Cloneable接口并覆写clone方法；第二种则是利用序列化。

具体代码演示可参考：https://www.cnblogs.com/nickhan/p/8569329.html

接下来补充一下，涉及到的知识点

复制对象和复制引用的区别

String的特殊性性

其实string类型也是引用类型，不是基本类型，那上面的例子中，修改拷贝对象person的name后，原对象的name值并没有改变，这是什么原因呢？

答：其实string也是引用类型，在深复制时并没有进行单独复制，仅仅复制了引用，String并没有实现cloneable接口，之所以修改新克隆对象的name值后，

原对象的name对应的值没有改变，是因为String在内存中是不可以改变的对象，我们在修改新对象（或者原对象）的name值时，会新分配一块内存保存新修改的name值，新对象的引用（或者原对象的引用）会指向新的内存空间，原来的String 还会存在它的引用name,如果String的值不存在引用，会被回收，也因为原来的String值存在引用name，所以不会被回收，这样，可以解释上面的demo中，name虽然是String引用类型，但是修改name的值，并没有改变原对象的name值。

 我们也可以在idea中，用debugger调试验证一下

 执行上面代码前三行代码，debugger

上面的箭头可以看出person和clonePerson的name是指向同一对象的引用（@468）

修改其中的对象的name值debugger看看

当我们执行clonePerson.setName("李四");修改新克隆对象的name值以后，则：

新克隆对象的name引用对应的值，发生了改变，原对象的引用对应的内存值没有发生变化

克隆一个对象与new一个对象的区别

（1）java中clone和new都可以创建一个新的对象

（2）clone()不会调用构造方法，而new一个对象会调用类的构造方法

（3）clone()能快速创建一个已有对象的副本，即创建对象并且将已有对象中所有属性值克隆；new只能在JVM中申请一个空的内存区域，对象的属性值要通过构造方法赋值。