java提高（15）---java深浅拷贝
一、前言
为什么会有深浅拷贝这个概念?
我觉得主要跟JVM内存分配有关,对于基本数据类型,只存在栈内存,所以它的拷贝不存在深浅拷贝这个概念。而对于对象而言,一个对象的创建会在内存中分配两块空间,一个在栈内存存对象的引用指针,一个在堆内存存放对象。这个时候会有一个问题，你拷贝的只是这个引用指针还是拷贝两块内存一起拷贝,这个时候就会有深浅拷贝一说。
还有之前我认为Arrays.copyOf()是深度拷贝,亲测后发现原来它也是浅拷贝。下面进行具体说明。
二、数据类型
数据分为基本数据类型(int, boolean, double, byte, char等)和对象数据类型。
基本数据类型的特点：直接存储在栈(stack)中的数据.
引用数据类型的特点：在栈内存存储对象引用，真实的数据存放在堆内存里
引用数据类型在栈中存储了指针，该指针指向堆中该实体的起始地址。当解释器寻找引用值时，会首先检索其在栈中的地址，取得地址后从堆中获得实体。
三、什么是浅拷贝和深拷贝
首先需要明白，深拷贝和浅拷贝是只针对Object和Array这样的引用数据类型的。那先来看看浅拷贝和深拷贝的概念。
在 Java 中，除了基本数据类型（元类型）之外，还存在 类的实例对象 这个引用数据类型。而一般使用 =号做赋值操作的时候。对于基本数据类型，实际上是拷贝的它的值，但是对于对象而言，其实赋值的只是这个对象的引用，将原对象的引用传递过去，他们实际上还是指向的同一个对象。
浅拷贝：如果在拷贝这个对象的时候，只对基本数据类型进行了拷贝，而对引用数据类型只是进行了引用的传递，而没有真实的创建一个新的对象。
深拷贝：在对引用数据类型进行拷贝的时候，创建了一个新的对象，并且复制其内的成员变量。
深拷贝和浅拷贝的示意图大致如下：
具体接下来代码演示。
四、代码演示
1、浅拷贝
Person
public class Person {
public String name;
public Integer age;
public String sex;
/**
* 提供get和set方法和全参构造函数
*/
}Test
public static void main(String[] args) throws Exception {
Person person = new Person("小小",3,"女");
//将person值赋值给person1
Person person1 = person;
System.out.println(person);
System.out.println(person1);
person1.setName("小小她爸");
System.out.println("person 中 name为："+person.getName());
System.out.println("person1 中 name为："+person.getName());
}查看运行结果
从图片中我们可以很明显看出,它们指向的内存地址是一致的,同样我改变person1的属性值时发现person的属性值也改变了。
说明：对于对象用"=" 赋值 其实只是引用指针的复制,这两个引用还是指向同一个对象。
2、深拷贝
如果要实现深拷贝就会比较复杂点
Student
/**
* 如果对象要实现深拷贝 那么实体需要做两步
* 1、实体实现Cloneable接口
* 2、重写 clone()方法
*/
public class Student implements Cloneable {
public String name;
public Integer age;
public String sex;
//这也是个实体
public Address address;
/**
* 提供get和set方法和全参构造函数
*/
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}Test
public static void main(String[] args) throws Exception {
Student student = new Student("小小", 3, "女", null);
//将person值赋值给person1
Student student1 = (Student) student.clone();
System.out.println(student);
System.out.println(student1);
student1.setName("小小她爸");
System.out.println("person 中 name为：" + student.getName());
System.out.println("person1 中 name为：" + student1.getName());
}
这里可以已经是两个不同的对象了。但是这里需要注意的是,如果对象中含有对象,这个对象还是浅拷贝。
Address
public class Address {
public String city;
public int phone;
/**
* 提供get和set方法和全参构造函数
*/
}Test
public static void main(String[] args) throws Exception {
Address address = new Address("杭州", 1888888888);
Student student2 = new Student("小小", 3, "女", address);
//将person值赋值给person1
Student student3 = (Student) student2.clone();
address.setCity("北京天安门");
System.out.println("person2 中 city为：" + student2.getAddress().getCity());
System.out.println("person3 中 city为：" + student3.getAddress().getCity());
}
我们发现虽然Student是实现了深拷贝，但Address却还是浅拷贝,那如何让Adress也实现深拷贝呢。
Address修改
public class Address implements Cloneable {
public String city;
public int phone;
/**
* 提供get和set方法和全参构造函数
*/
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}Student修改
//修改clone方法
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
Student s = (Student) super.clone();
s.address = (Address) address.clone();
return s;
}
弊端: 这里我们Person 类只有一个 Address 引用类型，而 Address 类没有，所以我们只用重写 Address 类的clone 方法，但是如果 Address 类也存在一个引用类型，
那么我们也要重写其clone 方法，这样下去，有多少个引用类型，我们就要重写多少次，如果存在很多引用类型，那么代码量显然会很大，所以这种方法不太合适。
所以还有另一种实现深拷贝方法。
序列化实现深拷贝
//序列化实现深拷贝
public Object deepClone() throws Exception{
// 序列化
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(this);
// 反序列化
ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
return ois.readObject();
}
//因为序列化产生的是两个完全独立的对象，所有无论嵌套多少个引用类型，序列化都是能实现深拷贝的。五、Arrays.copyOf()
之前我误以为Arrays.copyOf()为深拷贝,那只是因为我用的是基本数据类型作为数组,而基本数据类型上面已经说过它没有深浅拷贝这个概念，可以把他理解成只有深拷贝。
public static void main(String[] args) {
//1、基本数据类型
int[] a = {0, 1, 2, 3};
// Arrays.copyOf拷贝
int[] copy = Arrays.copyOf(a, a.length);
a[0] = 1;
System.out.println(Arrays.toString(copy));
System.out.println(Arrays.toString(a));
//2、对象数组
Student[] stuArr = {new Student("小小", 3, "女"),new Student("小小爸", 29, "男"),new Student("小小妈", 27, "女")};
// Arrays.copyOf拷贝
Student[] copyStuArr = Arrays.copyOf(stuArr, stuArr.length);
copyStuArr[0].setName("小小爷爷");
System.out.println(Arrays.toString(stuArr));
System.out.println(Arrays.toString(copyStuArr));
}
运行结果：
可以明显看出,对于基本数据类型只有深拷贝,而对于数组对象而言,明显存在深浅拷贝,而且可以看出Arrays.copyOf()为浅拷贝。
