深拷贝和浅拷贝

深拷贝和浅拷贝

下面列表是Java中深拷贝和浅拷贝的区别

Shallow Copy	Deep Copy
Cloned Object and original object are not 100% disjoint.	Cloned Object and original object are 100% disjoint.
Any changes made to cloned object will be reflected in original object or vice versa.	Any changes made to cloned object will not be reflected in original object or vice versa.
Default version of clone method creates the shallow copy of an object.	To create the deep copy of an object, you have to override clone method.
Shallow copy is preferred if an object has only primitive fields.	Deep copy is preferred if an object has references to other objects as fields.
Shallow copy is fast and also less expensive.	Deep copy is slow and very expensive.

表格来源：Difference Between Shallow Copy Vs Deep Copy In Java

浅拷贝	深拷贝
原对象和克隆对象并不是100%无关联	原对象和克隆对象100%无关联
对克隆对象的任何改变都会反映在原对象中，反之亦然	克隆对象的改变不会反映在原对象中，反之亦然
默认的clone()方法创建的是浅拷贝	要实现深拷贝，必须重写clone()方法
如果一个对象中字段只有基本类型，推荐浅拷贝	如果一个对象中字段存在其他对象的引用类型，推荐深拷贝
浅拷贝速度快，代价小	深拷贝相对较慢，代价大

浅拷贝

如果属性是基本类型，拷贝的就是基本类型的值；

如果属性是内存地址（引用类型），拷贝的就是内存地址 ，因此如果其中一个对象改变了这个地址，就会影响到另一个对象。

深拷贝

拷贝所有的属性，并拷贝属性指向的实际对象（而非仅仅拷贝引用地址）。

实现

方式1、重写clone()方法

要对某个对象进行浅拷贝，只需要让该类实现Cloneable接口，并重写clone()方法即可：

public class Product {

    private String name;

    //省略 construct/setter/getter
}

public class Order implements Cloneable {

    private String id;

    private Product product;

    //省略 construct/setter/getter

    @Override
    public Order clone() throws CloneNotSupportedException{
        return (Order) super.clone();
    }
}
//测试
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException{

    Product product = new Product("book");
    Order order = new Order("123", product);
    Order clone = order.clone();

    System.out.println(order);
    System.out.println(clone);

    System.out.println(order.getProduct());
    System.out.println(clone.getProduct());
}
//输出如下（省略包名）
Order@5ca881b5
Order@24d46ca6
Product@4517d9a3
Product@4517d9a3

可以看到，对Order进行clone()后，生成的对象与原对象内存不一样，但其中的Product却是同一个。

这就是浅拷贝，对基本类型拷贝只，对引用类型，仅拷贝引用地址，并不实际拷贝引用的对象。

在上面的例子中，如果想要实现深拷贝：让Product类也实现cloneable接口，并重写clone()方法，并改造Order的clone()方法：

public class Product implements Cloneable {

    private String name;

    //省略 construct/setter/getter

    @Override
    public Product clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (Product) super.clone();
    }
}

public class Order implements Cloneable {

    private String id;

    private Product product;

    public Order(String id, Product product) {
        this.id = id;
        this.product = product;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public Product getProduct() {
        return product;
    }

    public void setProduct(Product product) {
        this.product = product;
    }

    @Override
    public Order clone() throws CloneNotSupportedException {
        Order clone = (Order)super.clone();
        clone.product = this.product.clone();
        return clone;
    }
}
//测试如上，输出如下（省略包名）：
Order@5ca881b5
Order@24d46ca6
Product@4517d9a3
Product@372f7a8d

可以发现，如果要实现深拷贝，需要对每个涉及的类重写clone()方法，并对类中的每个引用类型进行clone()，如果涉及的类的层次很深，那么就需要写非常多的clone()方法。

注意将重写的clone()方法的访问限制符由默认的protected改为public（如果要在包外用到clone()的话）。

方式2、通过序列化实现深拷贝

序列化会将整个对象写入到一个持久化存储文件中，并且当需要的时候把它读取回来（反序列化）, 这意味着当你需要把它读取回来时你需要整个对象的一个拷贝。这就是当你深拷贝一个对象时真正需要的东西。请注意，当你通过序列化进行深拷贝时，必须确保对象中所有类都是可序列化的。

还是用上面的例子：

public class Product implements Serializable{

    private String name;

    //省略 construct/setter/getter
}

public class Order implements Serializable {

    private String id;

    private Product product;

    //省略 construct/setter/getter
}

//测试
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {

    Product product = new Product("book");
    Order order = new Order("123", product);

    // 序列化
    ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
    oos.writeObject(order);
    oos.flush();
    //反序列化
    ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin);
    Order serialOrder = (Order) ois.readObject();

    System.out.println(order);
    System.out.println(serialOrder);

    System.out.println(order.getProduct());
    System.out.println(serialOrder.getProduct());
}
//输出如下（省略包名）
Order@1f32e575
Order@49097b5d
Product@27716f4
Product@6e2c634b

序列化实现起来比较简单，不用对原有的类进行大幅改造，但有以下两个问题：

• 无法序列化transient变量

• 性能较差：创建一个socket，序列化一个对象，通过socket传输，然后再反序列化，这个过程与调用已有对象的方法相比是很慢的。它比通过实现Clonable接口这种方式来进行深拷贝几乎多花100倍的时间（这个倍数待求证）。

参考

细说 Java 的深拷贝和浅拷贝

Java 深拷贝和浅拷贝

Java如何实现深拷贝