Java中的复制方法：深度克隆与浅拷贝详解364

Java中对象的复制是一个常见的操作，但实现方式却并非简单直接。它主要分为两种：浅拷贝（shallow copy）和深拷贝（deep copy）。理解这两者的区别对于避免程序错误至关重要，尤其是在处理复杂对象和对象引用时。

浅拷贝：浅拷贝只复制对象本身，而不复制对象引用的其他对象。这意味着原始对象和克隆对象共享相同的引用。如果被复制的对象包含对其他对象的引用，那么这些引用也会被复制，指向的是同一个对象。修改克隆对象中的引用对象会影响原始对象，反之亦然。这通常会导致意料之外的行为。

实现浅拷贝的方法主要有以下几种：
使用clone()方法： Object类提供了一个clone()方法，它可以创建一个对象的浅拷贝。然而，clone()方法需要实现Cloneable接口，并且需要处理潜在的异常。 clone()方法的效率相对较高，但需要手动实现，对于复杂对象，容易出错。
使用构造函数：如果你的类具有一个构造函数，该构造函数可以接受另一个同类型对象的实例作为参数，你可以通过这个构造函数来创建一个新的对象，并把原始对象的属性值复制到新对象中。这种方法需要你手动复制所有属性，对于属性较多的类，可能会比较繁琐。
使用()方法：此方法适用于基本数据类型的数组的复制，它提供了一种高效的复制方式。但它不适用于对象的复制。

浅拷贝示例：```java
class Person implements Cloneable {
String name;
Address address;
public Person(String name, Address address) {
= name;
= address;
}
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return ();
}
}
class Address {
String street;
String city;
public Address(String street, String city) {
= street;
= city;
}
}
public class ShallowCopyExample {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
Address addr = new Address("123 Main St", "Anytown");
Person person = new Person("John Doe", addr);
Person personClone = (Person) ();
= "Jane Doe";
= "456 Oak Ave";
("Original Person: " + + ", " + ); // Output: John Doe, 456 Oak Ave
("Cloned Person: " + + ", " + ); // Output: Jane Doe, 456 Oak Ave
}
}
```

在这个例子中，personClone是对person的浅拷贝。修改也修改了，因为它们指向同一个Address对象。

深拷贝：深拷贝会创建一个全新的对象，并递归地复制所有属性，包括对象引用的其他对象。修改克隆对象不会影响原始对象。

实现深拷贝的方法：
手动复制：对于简单的对象，可以手动创建新的对象，并复制所有属性的值。这是最直接，但也是最繁琐的方法，尤其对于复杂对象结构。
序列化：将对象序列化到一个字节流中，然后从字节流中反序列化出一个新的对象。这种方法可以复制整个对象图，包括所有嵌套的对象。但需要注意的是，序列化可能需要实现Serializable接口，并且一些对象可能无法序列化。
使用第三方库：一些第三方库（例如Apache Commons Lang的SerializationUtils）提供了深拷贝的工具方法，可以简化深拷贝的实现。
自定义克隆方法：重写clone()方法，并在其中递归地克隆所有属性，而不是直接调用()。

深拷贝示例：```java
import .*;
class PersonDeep implements Serializable {
String name;
AddressDeep address;
public PersonDeep(String name, AddressDeep address) {
= name;
= address;
}
}
class AddressDeep implements Serializable {
String street;
String city;
public AddressDeep(String street, String city) {
= street;
= city;
}
}

public class DeepCopyExample {
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
AddressDeep addr = new AddressDeep("123 Main St", "Anytown");
PersonDeep person = new PersonDeep("John Doe", addr);
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
(person);
ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
PersonDeep personClone = (PersonDeep) ();

= "Jane Doe";
= "456 Oak Ave";
("Original Person: " + + ", " + ); // Output: John Doe, 123 Main St
("Cloned Person: " + + ", " + ); // Output: Jane Doe, 456 Oak Ave
();
();
();
();
}
}
```