Java基础——深拷贝和浅拷贝

**浅拷贝（shallowCopy）**只是增加了一个指针指向已存在的内存地址。

**深拷贝（deepCopy）**是增加了一个指针并且申请了一个新的内存，使这个增加的指针指向这个新的内存。

深拷贝和浅拷贝最根本的区别在于是否真正获取一个对象的复制实体，而不是引用。

假设B复制了A，修改A的时候，看B是否发生变化：
如果B跟着也变了，说明是浅拷贝，拿人手短！（修改堆内存中的同一个值）
如果B没有改变，说明是深拷贝，自食其力！（修改堆内存中的不同的值）

方法一： 构造函数

​ 我们可以通过在调用构造函数进行深拷贝，形参如果是基本类型和字符串则直接赋值，如果是对象则重新new一个。

@Test
public void constructorCopy() {
 
    Address address = new Address("杭州", "中国");
    User user = new User("大山", address);
 
    // 调用构造函数时进行深拷贝
    User copyUser = new User(user.getName(), new Address(address.getCity(),
                                                         address.getCountry()));
 
    // 修改源对象的值
    user.getAddress().setCity("深圳");
 
    // 检查两个对象的值不同
    assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());
 
}

方法二：重写clone()方法
​ Object父类有个clone()的拷贝方法，不过它是protected类型的，我们需要重写它并修改为public类型。除此之外，子类还需要实现Cloneable接口来告诉JVM这个类是可以拷贝的。

public class Address implements Cloneable {
 
    private String city;
    private String country;
 
    // constructors, getters and setters
 
    @Override
    public Address clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (Address) super.clone();
    }
 
}

public class User implements Cloneable {
 
    private String name;
    private Address address;
 
    // constructors, getters and setters
 
    @Override
    public User clone() throws CloneNotSupportedException {
        User user = (User) super.clone();
        user.setAddress(this.address.clone());
        return user;
    }
 
}

需要注意的是，super.clone()其实是浅拷贝，所以在重写User类的clone()方法时，address对象需要调用address.clone()重新赋值。

测试用例：

@Test
public void cloneCopy() throws CloneNotSupportedException {
 
    Address address = new Address("杭州", "中国");
    User user = new User("大山", address);
 
    // 调用clone()方法进行深拷贝
    User copyUser = user.clone();
 
    // 修改源对象的值
    user.getAddress().setCity("深圳");
 
    // 检查两个对象的值不同
    assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());
 
}

方法三：Apache Commons Lang序列化
Java提供了序列化的能力，我们可以先将源对象进行序列化，再反序列化生成拷贝对象。但是，使用序列化的前提是拷贝的类（包括其成员变量）需要实现Serializable接口。Apache Commons Lang包对Java序列化进行了封装，我们可以直接使用它。
​ 修改一下User类，Address类，实现Serializable接口，使其支持序列化。

public class Address implements Serializable {
 
    private String city;
    private String country;
 
    // constructors, getters and setters
 
}

public class User implements Serializable {
 
    private String name;
    private Address address;
 
    // constructors, getters and setters
 
}

测试用例：

@Test
public void serializableCopy() {
 
    Address address = new Address("杭州", "中国");
    User user = new User("大山", address);
 
    // 使用Apache Commons Lang序列化进行深拷贝
    User copyUser = (User) SerializationUtils.clone(user);
 
    // 修改源对象的值
    user.getAddress().setCity("深圳");
 
    // 检查两个对象的值不同
    assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());
 
}

方法四：Gson序列化
​ Gson可以将对象序列化成JSON，也可以将JSON反序列化成对象，所以我们可以用它进行深拷贝。

@Test
public void gsonCopy() {
 
    Address address = new Address("杭州", "中国");
    User user = new User("大山", address);
 
    // 使用Gson序列化进行深拷贝
    Gson gson = new Gson();
    User copyUser = gson.fromJson(gson.toJson(user), User.class);
 
    // 修改源对象的值
    user.getAddress().setCity("深圳");
 
    // 检查两个对象的值不同
    assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());
 
}

方法五： Jackson序列化

​ Jackson与Gson相似，可以将对象序列化成JSON，明显不同的地方是拷贝的类（包括其成员变量）需要有默认的无参构造函数。

public class User {
 
    private String name;
    private Address address;
 
    // constructors, getters and setters
 
    public User() {
    }
 
}

public class Address {
 
    private String city;
    private String country;
 
    // constructors, getters and setters
 
    public Address() {
    }
 
}

@Test
public void jacksonCopy() throws IOException {
 
    Address address = new Address("杭州", "中国");
    User user = new User("大山", address);
 
    // 使用Jackson序列化进行深拷贝
    ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
    User copyUser = objectMapper.readValue(objectMapper.writevalueAsString(user), User.class);
 
    // 修改源对象的值
    user.getAddress().setCity("深圳");
 
    // 检查两个对象的值不同
    assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());
 
}