基础 | Java的深拷贝与浅拷贝

Object类中的clone()方法定义如下：

 /**
  * 仅对本包下的所有类和当前类的子类可见。
  * 只有实现Cloneable接口的类的对象才能调用该方法，否则会抛出异常
  */
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

该方法本质上是一种对对象的「浅拷贝」，那么 「浅拷贝与深拷贝分别是什么？两者有什么区别？如何实现？」，在此进行一个系统的总结和梳理。

参考答案

浅拷贝和深拷贝有什么区别？

先来了解一下两个概念：「引用拷贝」和「对象拷贝」。

「引用拷贝」是指创建一个指向对象的引用变量的拷贝，例如：

Employee emp1 = new Employee("Taylor", 26);
Employee emp2 = emp1;
System.out.println(emp1); // Employee@355da254
System.out.println(emp2); // Employee@355da254

即emp1和emp2指向堆空间中的同一个对象，这就叫「引用拷贝」。

而「对象拷贝」是指创建对象本身的一个副本，例如：

Employee emp1 = new Employee("Swift", 26);
Employee emp2 = (Employee) emp1.clone();
System.out.println(emp1); // Employee@7852e922
System.out.println(emp2); // Employee@4e25154f

即emp1和emp2分别指向堆空间中的不同对象，这就叫「对象拷贝」，但需要注意的是，使用clone()方法进行对象拷贝时，必须要求Employee类实现Cloneable接口并重写clone()方法，且上述代码段所在的方法还需要处理CloneNotSupportedException异常。

其中，「浅拷贝」和「深拷贝」都属于「对象拷贝」。

对于基本数据类型的成员变量，无论「浅拷贝」还是「深拷贝」都会直接进行值传递，原对象和新对象的该属性值为两份数据，相互独立，且互不影响。

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而对于引用类型的成员变量，「浅拷贝」仅复制该属性的引用而不复制引用所指向的对象，即原对象和新对象的该属性指向的是同一个对象；「深拷贝」则会直接复制该属性所指向的对象，即原对象和新对象的该属性指向的是堆空间中内存地址不同的对象。

如何实现「浅拷贝」？

要求待拷贝对象所属类：

实现Cloneable接口；
重写clone()方法，并指定public访问修饰符。

要求在调用待拷贝对象的clone()方法时：

处理编译时异常：CloneNotSupportedException。

另外，也可以手动采用赋值的方式将原对象的各个属性值拷贝到新的对象。

如何实现「深拷贝」？

方式1：通过实现Cloneable接口并重写clone()方法来实现，即将原对象及其所引用的所有对象所属的类均实现Cloneable接口并重写clone()方法。

方式2：通过序列化方式来实现。由于篇幅有限，具体实现暂且先埋一个坑吧！

Object类的clone()方法为什么要声明为protected？

若声明为public的，则在子类不重写clone()方法时，调用的还是Object类的clone()方法，只能实现浅拷贝。而声明为protected的，就要求子类在需要拷贝对象时，必须要要实现Cloneable接口并重写clone()方法，在其中既可实现浅拷贝也可实现深拷贝，但通常都需要实现深拷贝。

源码阅读

// 需要拷贝类的实例时，必须实现Cloneable接口，重写clone()方法并将其声明为public的
public class Employee implements Cloneable {

	private String name;
	
	private Integer age;

	public String getName() {
		return name;
	}

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

	public Integer getAge() {
		return age;
	}

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

	public Employee(String name, Integer age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	
	@Override
	public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
		return super.clone();
	}
}

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