【Java】淺拷貝和深拷貝簡述

BenCHou 發布于2019-08-15 12:16 / 1391人閱讀

摘要：前言在中關于對象的拷貝我們大致可以分為兩種，一種是淺拷貝也叫引用拷貝，另外一種是深拷貝也稱值拷貝。深拷貝根據上面的分析，淺拷貝是無法去完成含有除基本數據類型之外對象的拷貝的。擴展深拷貝除了上述實現方式外，也可以用序列化來實現。

前言

　　在Java中關于對象的拷貝我們大致可以分為兩種，一種是淺拷貝（也叫引用拷貝），另外一種是深拷貝（也稱值拷貝）。

示例

　　我相信絕大多數程序員Ctrl+C、Ctrl+V都玩的很溜，我也一樣哈。工作周報我覺得大家在熟悉不過了吧。以我自身寫周報為例子，為了節省自己的時間（主要還是自己懶），我基本都是Ctrl+C、Ctrl+V別人寫好的周報格式進行現改。一人一份工作周報，總不能有兩個人的周報一字不差、一模一樣的吧。或多或少還是有點出入的，比如改下標題，發件人，工作內容等等。

淺拷貝

　　定義：被復制的對象所有的變量都含有與原來對象相同的值，所有的對其他對象的引用都仍然指向原來的對象（即原始的對象和其副本引用同一個對象）。
　　
　　先來看下程序代碼

/**
 * 工作周報類
 * @author zhh
 * @date 2017-08-23 上午11:03:47
 */
class Report implements Cloneable {
    
    private String title;        // 標題
    private String sender;        // 發送者
    private String receiver;    // 接收者
    private ArrayList content; //內容
    
    public Report(String title, String sender, String receiver) {
        this.title = title;
        this.sender = sender;
        this.receiver = receiver;
    }
    public String getTitle() {
        return title;
    }
    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }
    public String getSender() {
        return sender;
    }
    public void setSender(String sender) {
        this.sender = sender;
    }
    public String getReceiver() {
        return receiver;
    }
    public void setReceiver(String receiver) {
        this.receiver = receiver;
    }
    public ArrayList getContent() {
        return content;
    }
    public void setContent(ArrayList content) {
        this.content = content;
    }
    
    public void print() {
        System.out.println(this);
    }
    
    @Override
    public Report clone() {
        Report msg = null;
        try {
            msg = (Report) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return msg;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Report [title=" + title + ", sender=" + sender + ", receiver=" + receiver + ", content=" + content
                + "]";
    }
    
}

　　舉個例子，我這里拷貝下公司UI小姐姐的周報模板現改現賣，像標題，發送者，內容什么的大致還是得改改。寫個主方法測試下。

    public static void main(String[] args) {
        Report report = new Report("yg工作周報", "yg", "boss");
        ArrayList content = new ArrayList<>();
        content.add("1.參加研討會議, 確定需求");
        content.add("2.設計首頁的icon以及界面");
        report.setContent(content);
        
        Report report1 = report.clone();
        report1.setTitle("zhh工作周報");
        report1.setSender("zhh");
        ArrayList content1 = report1.getContent();
        content1.set(1, "2.搭建基礎的后臺框架");
        report1.setContent(content1);
        
        System.out.println("----------UI小姐姐工作周報--------------");
        report.print();
        System.out.println("----------我的工作周報--------------");
        report1.print();
        
    }

　　程序運行的結果如下:

----------UI小姐姐工作周報--------------
Report [title=yg工作周報, sender=yg, receiver=boss, content=[1.參加研討會議, 確定需求, 2.搭建基礎的后臺框架]]
----------我的工作周報--------------
Report [title=zhh工作周報, sender=zhh, receiver=boss, content=[1.參加研討會議, 確定需求, 2.搭建基礎的后臺框架]]

　　雖然執行沒有發生什么異常，但其結果顯然是不對的。UI小姐姐跟我干的活一樣啦？老板看了顯然也是一臉懵逼的。搞不好我也就被UI小姐姐給頂替掉了（開個玩笑哈）。

　　但為什么會這樣呢？克隆以后為什么我的工作內容把UI的工作內容替換了呢？而其他標題、發送者卻沒有這種情況。
　　我們知道在Java當中Object類是所有類的頂級父類，而其clone方法只會拷貝對象中的基本數據類型，對于數組、容器對象、引用對象等都不會拷貝。程序Report類自寫的clone方法中 msg = (Report) super.clone(); 就是調用了Object類的clone方法。String類雖然也是引用類型，但由于其的特殊性（final 類），雖然復制的引用，但是修改值的時候并沒有改變被復制對象的值；而ArrayList復制的僅僅是引用，導致原本引用和副本引用指向同一對象，所以上述代碼修改任意一個對象的content都會影響另外一個。

深拷貝

　　根據上面的分析，淺拷貝是無法去完成含有除基本數據類型之外對象的拷貝的。
　　定義：被復制的對象所有的變量都含有與原來對象相同的值，所有的對其他對象的引用也都指向復制過的新的對象（即原始的對象和其副本引用不同對象）。
　　
　　這里我們自己實現深拷貝，讓原始對象和其副本對象指向不同對象。
　　其實代碼和淺拷貝大致相同，差別只是在Report類重寫的clone方法，這里我就多帶帶拿出來寫下了。

...

    @Override
    public Report clone() {
        Report msg = null;
        try {
            msg = (Report) super.clone();
            // 將引用對象 content 也 clone下
            msg.content = (ArrayList) this.content.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return msg;
    }
...

　　測試的主方法同淺拷貝，不做修改直接運行，運行的結果如下：

----------UI小姐姐工作周報--------------
Report [title=yg工作周報, sender=yg, receiver=boss, content=[1.參加研討會議, 確定需求, 2.設計首頁的icon以及界面]]
----------我的工作周報--------------
Report [title=zhh工作周報, sender=zhh, receiver=boss, content=[1.參加研討會議, 確定需求, 2.搭建基礎的后臺框架]]

　　這里你可以看到，拷貝后兩者的內容之間并沒有相互的影響。

擴展

　　深拷貝除了上述實現方式外，也可以用序列化來實現。

/**
 * 序列化實現深拷貝
 * @author zhh
 * @date 2017-08-23 下午1:04:44
 */
class Report implements Serializable {
    
    private static final long serialVersionUID = -760030405417987698L;
    
    private String title;        // 標題
    private String sender;        // 發送者
    private String receiver;    // 接收者
    private ArrayList content; //內容
    
    public Report(String title, String sender, String receiver) {
        this.title = title;
        this.sender = sender;
        this.receiver = receiver;
    }
    public String getTitle() {
        return title;
    }
    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }
    public String getSender() {
        return sender;
    }
    public void setSender(String sender) {
        this.sender = sender;
    }
    public String getReceiver() {
        return receiver;
    }
    public void setReceiver(String receiver) {
        this.receiver = receiver;
    }
    public ArrayList getContent() {
        return content;
    }
    public void setContent(ArrayList content) {
        this.content = content;
    }
    
    public void print() {
        System.out.println(this);
    }
    
    @Override
    public Report clone() {
        ByteArrayOutputStream bos = null;
        ObjectOutputStream oos = null;
        ByteArrayInputStream bis = null;
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            // 1.將對象序列化成流
            bos = new ByteArrayOutputStream();
            oos = new ObjectOutputStream(bos);
            oos.writeObject(this);
            
            // 2.將流序列化成對象
            bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());;
            ois = new ObjectInputStream(bis);
            return (Report) ois.readObject();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
        
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Report [title=" + title + ", sender=" + sender + ", receiver=" + receiver + ", content=" + content
                + "]";
    }
    
}

　　測試的主方法同淺拷貝，不做修改直接運行，運行的結果如下：

----------UI小姐姐工作周報--------------
Report [title=yg工作周報, sender=yg, receiver=boss, content=[1.參加研討會議, 確定需求, 2.設計首頁的icon以及界面]]
----------我的工作周報--------------
Report [title=zhh工作周報, sender=zhh, receiver=boss, content=[1.參加研討會議, 確定需求, 2.搭建基礎的后臺框架]]

　　事實證明，用序列化來實現對象的深拷貝也是可行的。主要原因是在對象序列化流的過程當中，寫在流里面的是對象的一個拷貝，而原本的對象仍然存在堆內。

序列化實現深拷貝過程中，我們實現了Serializable這個空接口，來標明Report類可序列化。
這里要說一下 為什么要給 serialVersionUID 賦值
舉個例子，當對象序列化存到硬盤上后，比方我修改了這個對象的屬性，那么在反序列化的過程就會出現異常。
一旦我們給 serialVersionUID 賦值，當序列化和反序列化的 serialVersionUID 相同的時候，中間過程修改對象屬性就不會像上面拋出異常，而是以屬性的對應類型賦默認值（如String類型默認為null，int類型默認為0等等）

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