JAVA 深复制与浅复制

一、引言
   对象拷贝(Object Copy)就是将一个对象的属性拷贝到另一个有着相同类类型的对象中去。在程序中拷贝对象是很常见的，主要是为了在新的上下文环境中复用对象的部分或全部 数据。Java中有三种类型的对象拷贝：浅拷贝(Shallow Copy)、深拷贝(Deep Copy)、延迟拷贝(Lazy Copy)。

二、浅拷贝

1、什么是浅拷贝

   浅拷贝是按位拷贝对象，它会创建一个新对象，这个对象有着原始对象属性值的一份精确拷贝。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。



  在图中，SourceObject有一个int类型的属性 "field1"和一个引用类型属性"refObj"（引用ContainedObject类型的对象）。当对SourceObject做浅拷贝时，创建了CopiedObject，它有一个包含"field1"拷贝值的属性"field2"以及仍指向refObj本身的引用。由于"field1"是基本类型，所以只是将它的值拷贝给"field2"，但是由于"refObj"是一个引用类型, 所以CopiedObject指向"refObj"相同的地址。因此对SourceObject中的"refObj"所做的任何改变都会影响到CopiedObject。

2、用例：

public class Subject {
private String name;
public Subject(String s) {
name = s;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String s) {
name = s;
}
}
public class Student implements Cloneable {
// 对象引用
private Subject subj;

private String name;

public Student(String s, String sub) {
name = s;
subj = new Subject(sub);
}

public Subject getSubj() {
return subj;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String s) {
name = s;
}

/**
* 重写clone()方法
* @return
*/
public Object clone() {
//浅拷贝
try {
// 直接调用父类的clone()方法
return super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
return null;
}
}
}
public class CopyTest {
public static void main(String[] args) {
// 原始对象
Student stud = new Student("John", "Algebra");
System.out.println("Original Object: " + stud.getName() + " - " + stud.getSubj().getName());
// 拷贝对象
Student clonedStud = (Student) stud.clone();
System.out.println("Cloned Object: " + clonedStud.getName() + " - " + clonedStud.getSubj().getName());
// 原始对象和拷贝对象是否一样：
System.out.println("Is Original Object the same with Cloned Object: " + (stud == clonedStud));
// 原始对象和拷贝对象的name属性是否一样
System.out.println("Is Original Object's field name the same with Cloned Object: " +
(stud.getName() == clonedStud.getName()));
// 原始对象和拷贝对象的subj属性是否一样
System.out.println("Is Original Object's field subj the same with Cloned Object: " +
(stud.getSubj() == clonedStud.getSubj()));
stud.setName("Dan");
stud.getSubj().setName("Physics");
System.out.println("Original Object after it is updated: " + stud.getName() + " - " +
stud.getSubj().getName());
System.out.println("Cloned Object after updating original object: " + clonedStud.getName() +
" - " + clonedStud.getSubj().getName());
}
}结果：

Original Object: John - Algebra
Cloned Object: John - Algebra
Is Original Object the same with Cloned Object: false
Is Original Object's field name the same with Cloned Object: true
Is Original Object's field subj the same with Cloned Object: true
Original Object after it is updated: Dan - Physics
Cloned Object after updating original object: John - Physics

三、深拷贝
1、什么是深拷贝

   深拷贝会拷贝所有的属性,并拷贝属性指向的动态分配的内存。当对象和它所引用的对象一起拷贝时即发生深拷贝。深拷贝相比于浅拷贝速度较慢并且花销较大。



在上图中，SourceObject有一个int类型的属性 "field1"和一个引用类型属性"refObj1"（引用ContainedObject类型的对象）。当对SourceObject做深拷贝时，创建了CopiedObject，它有一个包含"field1"拷贝值的属性"field2"以及包含"refObj1"拷贝值的引用类型属性"refObj2" 。因此对SourceObject中的"refObj"所做的任何改变都不会影响到CopiedObject

2、用例：（在浅复制的基础上修改）

public class Student implements Cloneable {
// 对象引用
private Subject subj;

private String name;

public Student(String s, String sub) {
name = s;
subj = new Subject(sub);
}

public Subject getSubj() {
return subj;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String s) {
name = s;
}

/**
* 重写clone()方法
*
* @return
*/
public Object clone() {
// 深拷贝，创建拷贝类的一个新对象，这样就和原始对象相互独立
Student s = new Student(name, subj.getName());
return s;
}
}

结果：

Original Object: John - Algebra
Cloned Object: John - Algebra
Is Original Object the same with Cloned Object: false
Is Original Object's field name the same with Cloned Object: true
Is Original Object's field subj the same with Cloned Object: false
Original Object after it is updated: Dan - Physics
Cloned Object after updating original object: John - Algebra

四、延迟拷贝
   延迟拷贝是浅拷贝和深拷贝的一个组合，实际上很少会使用。 当最开始拷贝一个对象时，会使用速度较快的浅拷贝，还会使用一个计数器来记录有多少对象共享这个数据。当程序想要修改原始的对象时，它会决定数据是否被共享（通过检查计数器）并根据需要进行深拷贝。 
   延迟拷贝从外面看起来就是深拷贝，但是只要有可能它就会利用浅拷贝的速度。当原始对象中的引用不经常改变的时候可以使用延迟拷贝。由于存在计数器，效率下降很高，但只是常量级的开销。而且, 在某些情况下, 循环引用会导致一些问题。