Java深拷贝与浅拷贝核心解析

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Java深拷贝与浅拷贝的概念

浅拷贝（Shallow Copy）只复制对象的引用，而不复制对象本身。拷贝后的对象和原对象共享同一块内存地址中的子对象。修改其中一个对象的非基本类型属性时，另一个对象的对应属性也会被修改。
深拷贝（Deep Copy）会复制对象及其所有子对象，生成一个完全独立的新对象。拷贝后的对象和原对象完全分离，修改其中一个对象的属性不会影响另一个对象。
内存分析示例

假设有一个Person类，包含name（String）和address（Address类）属性：

1. class Address {
2.     String city;
3.     // 构造方法、getter/setter省略
4. }
6. class Person implements Cloneable {
7.     String name;
8.     Address address;
9.    
10.     @Override
11.     protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
12.         return super.clone(); // 默认浅拷贝
13.     }
14. }

复制代码

浅拷贝实现与内存表现

1. Person p1 = new Person();
2. p1.name = "Alice";
3. p1.address = new Address("Beijing");
5. Person p2 = (Person)p1.clone();

复制代码

内存表现：

p1和p2是两个独立对象，但它们的address属性指向同一个Address对象
修改p2.address.city会影响p1.address.city
深拷贝实现方式

方法1：重写clone()

1. @Override
2. protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
3.     Person cloned = (Person)super.clone();
4.     cloned.address = (Address)this.address.clone(); // 递归克隆引用对象
5.     return cloned;
6. }

复制代码

方法2：序列化实现

1. public Person deepCopy() throws IOException, ClassNotFoundException {
2.     ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
3.     ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
4.     oos.writeObject(this);
5.    
6.     ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
7.     ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
8.     return (Person)ois.readObject();
9. }

复制代码

内存表现：

p1和p2完全独立，包括所有引用类型属性
修改p2.address.city不会影响p1.address.city
性能与适用场景

浅拷贝：

性能更好，仅复制引用
适合引用对象不可变或不需要独立修改的场景
深拷贝：

性能开销较大，需要递归复制所有对象
适合需要完全独立对象的场景，如多线程环境
注意事项

String等不可变对象在浅拷贝中是安全的
数组的clone()方法是浅拷贝
深拷贝可能导致循环引用问题
使用第三方库（如Apache Commons Lang的SerializationUtils）可以简化深拷贝实现
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