【Java进阶篇】深拷贝和浅拷贝的理解(保姆级文献)
??深拷贝和浅拷贝的理解
在计算机内存中,每个对象都有一个地址,这个地址指向对象在内存中存储的位置。当我们使用变量引用一个对象时,实际上是将该对象的地址赋值给变量。因此,如果我们将一个对象复制到另一个变量中,实际上是将对象的地址复制到了这变量中。
浅拷贝是指将一个对象复制到另一个变量中,但是只复制对象的地址,而不是对象本身。也就是说,原始对象和复制对象实际上是共享同一个内存地址的。因此,如果我们修改了复制对象中的属性或元素,原始对象中对应的属性或元素也会被修改。
读不懂?看图吧,帮助理解。
在Java中,我们常用的各种BeanUtils基本也都是浅拷贝的。
深拷贝是指将一个对象及其所有子对象都复制到另一个变量中,也就是说,它会创建一个全新的对象,并将原始对象中的所有属性或元素都复制到新的对象中。因此,如果我们修改复制对象中的属性或元素,原始对象中对应的属性或元素不会受到影响。
看图帮助理解:
比如我们有一个User类,然后他的定义如下:
package com.ifbranch.test;
/**
* @author 昕宝爸爸爱编程
*
*/
public class User {
private String name;
private String password;
private Address address;
public User(String name, String password, Address address) {
super();
this.name = name;
this.password = password;
this.address = address;
}
public User() {
super();
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getPassword() {
return password;
}
public void setPassword(String password) {
this.password = password;
}
public Address getAddress() {
return address;
}
public void setAddress(Address address) {
this.address = address;
}
@Override
public String toString() {
return "User [name=" + name + ", password=" + password + ", address=" + address + "]";
}
}
class Address {
private String province;
private String city;
private String area;
public Address() {
super();
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public Address(String province, String city, String area) {
super();
this.province = province;
this.city = city;
this.area = area;
}
public String getProvince() {
return province;
}
public void setProvince(String province) {
this.province = province;
}
public String getCity() {
return city;
}
public void setCity(String city) {
this.city = city;
}
public String getArea() {
return area;
}
public void setArea(String area) {
this.area = area;
}
@Override
public String toString() {
return "Address [province=" + province + ", city=" + city + ", area=" + area + "]";
}
}
当我们基于User类的一个对象user1 拷贝出一个新的对象user2的时候,不管怎么样,user1和user2都是两个不同的对象,他们的地址也不会一样。但是其中的成员变量Address的话可能就因为深浅拷贝的不同而呈现不同的现象喽。
如果是浅拷贝,那么user2中的address会和user1中的address共享同一个地址,当其中一个修改时,另一个也会受影响。
如果是深拷贝,那么user2中的address会和user1中的address并不是同一个地址,当其中一个修改时,另一个是不会受影响的。
??拓展知识仓
??BeanUtils的浅拷贝
我们先举个实际的例子,来看下为什么前面说BeanUtils.copyProperties的过程是浅拷贝。
先来定义两个类:
package com.ifbranch.test;
/**
* @author 昕宝爸爸爱编程
*
*/
public class User {
private String name;
private String password;
private Address address;
public User(String name, String password, Address address) {
super();
this.name = name;
this.password = password;
this.address = address;
}
public User() {
super();
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getPassword() {
return password;
}
public void setPassword(String password) {
this.password = password;
}
public Address getAddress() {
return address;
}
public void setAddress(Address address) {
this.address = address;
}
@Override
public String toString() {
return "User [name=" + name + ", password=" + password + ", address=" + address + "]";
}
}
class Address {
private String province;
private String city;
private String area;
public Address() {
super();
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public Address(String province, String city, String area) {
super();
this.province = province;
this.city = city;
this.area = area;
}
public String getProvince() {
return province;
}
public void setProvince(String province) {
this.province = province;
}
public String getCity() {
return city;
}
public void setCity(String city) {
this.city = city;
}
public String getArea() {
return area;
}
public void setArea(String area) {
this.area = area;
}
@Override
public String toString() {
return "Address [province=" + province + ", city=" + city + ", area=" + area + "]";
}
}
然后写一段测试代码:
User user = new User("aidemeng","123456qwe");
user.setAddress(new Address( "shanghai","fengxian","jinhairoad"));
User newUser = new User();
BeanUtils.copyProperties(user, newUser);
System.out.printin(user == newUser);
System.out.println(user.getAddress() == newUser.getAddress());
//输出结果为:
// false
// true
即,我们BeanUtils.copyProperties 拷贝出来的newUser是一个新的对象,但是,其中的address对象和原来的user中的address对象是同一个对象。
如果我们修改newUser中的Address对象的值的话,是会同时把user对象中的Address的值也修改了的。可以学着修改下newUser中的address对象:
newUser.getAddress( ).setCity("shanghai") ;
System.out.println(JSON.to]SONString(user));
System.out.println(JSON.to]SONString(newUser));
输出结果为:
{“address”:{“area”:“jinhairoad”,“city”:“shanghai”,“province”:“shanghai”},“name”:“aidemeng”,“password”:“123456qwe”}
{“address”:{“area”:“jinhairoad”,“city”:“shanghai”,“province”:“shanghai”},“name”:“aidemeng”,“password”:“123456qwe”}
??实现Cloneable接口,重写clone()
在Object类中定义了一个clone方法,这个方法其实在不重写的情况下,其实也是浅拷贝的。如果想要实现深拷贝,就需要重写clone方法,而想要重写clone方法,就必须实现Cloneable,否则会报CloneNotSupportedException异常。
将上述代码修改下,重写clone方法:
package com.ifbranch.test;
/**
* @author 昕宝爸爸爱编程
*
*/
public class Address implements Cloneable {
private String province;
private String city;
private String area;
//省略构造函数和setter/getter
@Override
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
//------------------------------------------------------
class User implements Cloneable {
private String name;
private String password;
private HomeAddress address;
//省略构造函数和setter/getter
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
User user = (User)super.clone();
user.setAddress((HomeAddress)address .clone());
return user;
}
}
之后,在执行一下上面的测试代码,就可以发现,这时候newUser中的address对象就是一个新的对象了。
这种方式就能实现深拷贝,但是问题是如果我们在User中有很多个对象,那么clone方法就写的很长,而且如果后面有修改,在User中新增属性,这个地方也要改。
那么,有没有什么办法可以不需要修改,一劳永逸呢?
??序列化实现深拷贝
我们可以借助序列化来实现深拷贝。先把对象序列化成流,再从流中反序列化成对象,这样就一定是新的对象了序列化的方式有很多,比如我们可以使用各种JSON工具,把对象序列化成JSON字符串,然后再从字符串中反序列化成对象。
如使用fastjson实现:
User newUser = JSON.parsebject(JSON.toJSONString(user),User.class);
也可实现深拷贝。
除此之外,还可以使用Apache Commons Lang中提供的SerializationUtils工具实现。
我们需要修改下上面的User和Address类,使他们实现Serializable接口,否则是无法进行序列化的。
class User implements Serializable
class Address implements Serializable
然后在需要拷贝的时候:
User newUser = (User) SerializationUtils.clone(user);
同样,也可以实现深拷贝啦~!
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