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浅谈Java中的深拷贝跟浅拷贝（转载）

热度：39   发布时间：2016-04-22 20:28:56.0
浅谈Java中的深拷贝和浅拷贝（转载）

假如说你想复制一个简单变量。很简单：

 

[java] view plaincopy
  1. int apples = 5;  
  2. int pears = apples;  

 

不仅仅是int类型，其它七种原始数据类型(boolean,char,byte,short,float,double.long)同样适用于该类情况。


但是如果你复制的是一个对象，情况就有些复杂了。


假设说我是一个beginner，我会这样写：

[java] view plaincopy
  1. class Student {  
  2.     private int number;  
  3.   
  4.     public int getNumber() {  
  5.         return number;  
  6.     }  
  7.   
  8.     public void setNumber(int number) {  
  9.         this.number = number;  
  10.     }  
  11.       
  12. }  
  13. public class Test {  
  14.       
  15.     public static void main(String args[]) {  
  16.           
  17.         Student stu1 = new Student();  
  18.         stu1.setNumber(12345);  
  19.         Student stu2 = stu1;  
  20.           
  21.         System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());  
  22.         System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());  
  23.     }  
  24. }  


打印结果：

[plain] view plaincopy
  1. 学生1:12345  
  2. 学生2:12345  

 

这里我们自定义了一个学生类，该类只有一个number字段。

我们新建了一个学生实例，然后将该值赋值给stu2实例。(Student stu2 = stu1;)

再看看打印结果，作为一个新手，拍了拍胸腹，对象复制不过如此，

难道真的是这样吗？


我们试着改变stu2实例的number字段，再打印结果看看：

[java] view plaincopy
  1. stu2.setNumber(54321);  
  2.   
  3. System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());  
  4. System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());  


打印结果:

[plain] view plaincopy
  1. 学生1:54321  
  2. 学生2:54321  


这就怪了，为什么改变学生2的学号，学生1的学号也发生了变化呢？


原因出在(stu2 = stu1) 这一句。该语句的作用是将stu1的引用赋值给stu2，

这样，stu1和stu2指向内存堆中同一个对象。如图：



那么，怎样才能达到复制一个对象呢？

是否记得万类之王Object。它有11个方法，有两个protected的方法，其中一个为clone方法。

该方法的签名是：

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

 

因为每个类直接或间接的父类都是Object，因此它们都含有clone()方法，但是因为该方法是protected，所以都不能在类外进行访问。

要想对一个对象进行复制，就需要对clone方法覆盖。


一般步骤是（浅复制）：

1. 被复制的类需要实现Clonenable接口（不实现的话在调用clone方法会抛出CloneNotSupportedException异常) 该接口为标记接口(不含任何方法)

2. 覆盖clone()方法，访问修饰符设为public。方法中调用super.clone()方法得到需要的复制对象，（native为本地方法)

 

下面对上面那个方法进行改造：

[java] view plaincopy
  1. class Student implements Cloneable{  
  2.     private int number;  
  3.   
  4.     public int getNumber() {  
  5.         return number;  
  6.     }  
  7.   
  8.     public void setNumber(int number) {  
  9.         this.number = number;  
  10.     }  
  11.       
  12.     @Override  
  13.     public Object clone() {  
  14.         Student stu = null;  
  15.         try{  
  16.             stu = (Student)super.clone();  
  17.         }catch(CloneNotSupportedException e) {  
  18.             e.printStackTrace();  
  19.         }  
  20.         return stu;  
  21.     }  
  22. }  
  23. public class Test {  
  24.       
  25.     public static void main(String args[]) {  
  26.           
  27.         Student stu1 = new Student();  
  28.         stu1.setNumber(12345);  
  29.         Student stu2 = (Student)stu1.clone();  
  30.           
  31.         System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());  
  32.         System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());  
  33.           
  34.         stu2.setNumber(54321);  
  35.       
  36.         System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());  
  37.         System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());  
  38.     }  
  39. }  


打印结果：

[plain] view plaincopy
  1. 学生1:12345  
  2. 学生2:12345  
  3. 学生1:12345  
  4. 学生2:54321  


如果你还不相信这两个对象不是同一个对象，那么你可以看看这一句：

[java] view plaincopy
  1. System.out.println(stu1 == stu2); // false  



上面的复制被称为浅复制(Shallow Copy)，还有一种稍微复杂的深度复制(deep copy)：

我们在学生类里再加一个Address类。

[java] view plaincopy
  1. class Address  {  
  2.     private String add;  
  3.   
  4.     public String getAdd() {  
  5.         return add;  
  6.     }  
  7.   
  8.     public void setAdd(String add) {  
  9.         this.add = add;  
  10.     }  
  11.       
  12. }  
  13.   
  14. class Student implements Cloneable{  
  15.     private int number;  
  16.   
  17.     private Address addr;  
  18.       
  19.     public Address getAddr() {  
  20.         return addr;  
  21.     }  
  22.   
  23.     public void setAddr(Address addr) {  
  24.         this.addr = addr;  
  25.     }  
  26.   
  27.     public int getNumber() {  
  28.         return number;  
  29.     }  
  30.   
  31.     public void setNumber(int number) {  
  32.         this.number = number;  
  33.     }  
  34.       
  35.     @Override  
  36.     public Object clone() {  
  37.         Student stu = null;  
  38.         try{  
  39.             stu = (Student)super.clone();  
  40.         }catch(CloneNotSupportedException e) {  
  41.             e.printStackTrace();  
  42.         }  
  43.         return stu;  
  44.     }  
  45. }  
  46. public class Test {  
  47.       
  48.     public static void main(String args[]) {  
  49.           
  50.         Address addr = new Address();  
  51.         addr.setAdd("杭州市");  
  52.         Student stu1 = new Student();  
  53.         stu1.setNumber(123);  
  54.         stu1.setAddr(addr);  
  55.           
  56.         Student stu2 = (Student)stu1.clone();  
  57.           
  58.         System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());  
  59.         System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());  
  60.     }  
  61. }  


打印结果：

[plain] view plaincopy
  1. 学生1:123,地址:杭州市  
  2. 学生2:123,地址:杭州市  


乍一看没什么问题，真的是这样吗？

我们在main方法中试着改变addr实例的地址。

[java] view plaincopy
  1. addr.setAdd("西湖区");  
  2.   
  3. System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());  
  4. System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());  


打印结果：

[plain] view plaincopy
  1. 学生1:123,地址:杭州市  
  2. 学生2:123,地址:杭州市  
  3. 学生1:123,地址:西湖区  
  4. 学生2:123,地址:西湖区  


这就奇怪了，怎么两个学生的地址都改变了？

原因是浅复制只是复制了addr变量的引用，并没有真正的开辟另一块空间，将值复制后再将引用返回给新对象。

所以，为了达到真正的复制对象，而不是纯粹引用复制。我们需要将Address类可复制化，并且修改clone方法，完整代码如下：


[java] view plaincopy
  1. package abc;  
  2.   
  3. class Address implements Cloneable {  
  4.     private String add;  
  5.   
  6.     public String getAdd() {  
  7.         return add;  
  8.     }  
  9.   
  10.     public void setAdd(String add) {  
  11.         this.add = add;  
  12.     }  
  13.       
  14.     @Override  
  15.     public Object clone() {  
  16.         Address addr = null;  
  17.         try{  
  18.             addr = (Address)super.clone();  
  19.         }catch(CloneNotSupportedException e) {  
  20.             e.printStackTrace();  
  21.         }  
  22.         return addr;  
  23.     }  
  24. }  
  25.   
  26. class Student implements Cloneable{  
  27.     private int number;  
  28.   
  29.     private Address addr;  
  30.       
  31.     public Address getAddr() {  
  32.         return addr;  
  33.     }  
  34.   
  35.     public void setAddr(Address addr) {  
  36.         this.addr = addr;  
  37.     }  
  38.   
  39.     public int getNumber() {  
  40.         return number;  
  41.     }  
  42.   
  43.     public void setNumber(int number) {  
  44.         this.number = number;  
  45.     }  
  46.       
  47.     @Override  
  48.     public Object clone() {  
  49.         Student stu = null;  
  50.         try{  
  51.             stu = (Student)super.clone();   //浅复制  
  52.         }catch(CloneNotSupportedException e) {  
  53.             e.printStackTrace();  
  54.         }  
  55.         stu.addr = (Address)addr.clone();   //深度复制  
  56.         return stu;  
  57.     }  
  58. }  
  59. public class Test {  
  60.       
  61.     public static void main(String args[]) {  
  62.           
  63.         Address addr = new Address();  
  64.         addr.setAdd("杭州市");  
  65.         Student stu1 = new Student();  
  66.         stu1.setNumber(123);  
  67.         stu1.setAddr(addr);  
  68.           
  69.         Student stu2 = (Student)stu1.clone();  
  70.           
  71.         System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());  
  72.         System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());  
  73.           
  74.         addr.setAdd("西湖区");  
  75.           
  76.         System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());  
  77.         System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());  
  78.     }  
  79. }  


打印结果：

[plain] view plaincopy
  1. 学生1:123,地址:杭州市  
  2. 学生2:123,地址:杭州市  
  3. 学生1:123,地址:西湖区  
  4. 学生2:123,地址:杭州市  


这样结果就符合我们的想法了。

最后我们可以看看API里其中一个实现了clone方法的类：

java.util.Date:

 

[java] view plaincopy
  1. /** 
  2.  * Return a copy of this object. 
  3.  */  
  4. public Object clone() {  
  5.     Date d = null;  
  6.     try {  
  7.         d = (Date)super.clone();  
  8.         if (cdate != null) {  
  9.             d.cdate = (BaseCalendar.Date) cdate.clone();  
  10.         }  
  11.     } catch (CloneNotSupportedException e) {} // Won't happen  
  12.     return d;  
  13. }  


该类其实也属于深度复制。

 

文章出自：http://blog.csdn.net/tounaobun/article/details/8491392

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