Java中对于深拷贝和浅拷贝的理解

基本类型和引用类型在内存中的保存

Java中数据类型分为两大类:基本类型和对象类型
变量也有两种类型:基本类型和引用类型

基本类型的变量保存原始值,即它代表的值就是数值本身
引用类型的变量保存引用值,"引用值"指向内存空间的地址,代表了某个对象的引用,而不是对象本身,对象本身存放在这个引用值所表示的地址的位置。
基本类型包括:byte,short,int,long,char,float,double,boolean
引用类型包括:类类型,接口类型和数组

引用传递和值传递

值传递:

方法调用时,实际参数把它的值传递给对应的形式参数,函数接收的是原始值的一个copy,此时内存中存在两个相等的基本类型,即实际参数和形式参数,后面方法中的操作都是对形参这个值的修改,不影响实际参数的值。

引用传递:

也称为传地址。方法调用时,实际参数的引用(地址,而不是参数的值)被传递给方法中相对应的形式参数,函数接收的是原始值的内存地址;
在方法执行中,形参和实参内容相同,指向同一块内存地址,方法执行中对引用的操作将会影响到实际对象。

直接看下例子

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        int number=123;
        Student stu1 = new Student();
        stu1.setNumber(number);
        Student stu2 =stu1;
        stu2.setNumber(321);
        System.out.println(number);
        System.out.println(stu1 == stu2);
        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());
    }
    static class Student{
        private int number;
        public int getNumber() {
            return number;
        }
        public void setNumber(int number) {
            this.number = number;
        } 
    }
}

测试结果:

image.png

main方法中:
number是基本类型,采用值传递,不影响实际参数的值。
Student是类类型,采用引用传递,指向同一块内存地址,对引用的操作将会影响到实际对象。

Student stu2 =stu1;引用传递把stu1stu2指向内存堆中同一个对象。所以当stu2.setNumber(321);时,stu1中的number值也会发生改变

浅拷贝

想要复制一个新对象,也就是开辟一块新的内存地址,那么就要使用到拷贝
1.需要实现Clonenable接口,该接口为标记接口(不含任何方法)
2.覆盖clone()方法,访问修饰符设为public。方法中调用super.clone()方法得到需要的复制对象

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        int number=123;
        Student stu1 = new Student();
        stu1.setNumber(number);
        Student stu2 = (Student)stu1.clone();
        stu2.setNumber(321);
        System.out.println(number);
        System.out.println(stu1 == stu2);
        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber());
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber());
    }
    static class Student implements Cloneable{
        private int number;
        public int getNumber() {
            return number;
        }
        public void setNumber(int number) {
            this.number = number;
        } 
        @Override
        public Object clone() {
            Student stu = null;
            try{
                stu = (Student)super.clone();
            }catch(CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return stu;
        }
    }
}

测试结果:

image.png

main方法中用Student stu2 = (Student)stu1.clone();代替Student stu2 =stu1;,这样才会指向不同的内存地址,stu1 == stu2false说明指向的地址块是不同的,所以对象中number值也是不同的

深拷贝

之前在Student对象中的成员属性都是基本类型的,那如果是引用类型的呢?
先看测试代码

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        int number=123;
        Address addr = new Address();
        addr.setAdd("A");
        Student stu1 = new Student();
        stu1.setNumber(number);
        stu1.setAddr(addr);
        Student stu2 = (Student)stu1.clone();
        stu2.setNumber(321);
        addr.setAdd("B");
        System.out.println(number);
        System.out.println(stu1 == stu2);
        System.out.println(stu1.getAddr()==stu2.getAddr());
        System.out.println("学生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());
        System.out.println("学生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());
    }
    static class Student implements Cloneable{
        private int number;
        private Address addr;
        public Address getAddr() {
            return addr;
        }
        public void setAddr(Address addr) {
            this.addr = addr;
        }
        public int getNumber() {
            return number;
        }
        public void setNumber(int number) {
            this.number = number;
        }
        @Override
        public Object clone() {
            Student stu = null;
            try{
                stu = (Student)super.clone();
            }catch(CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return stu;
        }
    }
    static class Address {
        private String add;
        public String getAdd() {
            return add;
        }
        public void setAdd(String add) {
            this.add = add;
        }
    }
}

测试结果:

image.png

可以看出Student对象指向不同的内存地址,但是成员属性Address对象在stu1stu2中都是指向同一内存地址

原因是浅拷贝只是拷贝了addr变量的引用,并没有真正的开辟另一块空间,将值复制后再将引用返回给新对象。
所以,为了达到真正的拷贝对象,而不是纯粹引用复制。我们需要将Address类可复制化,并且修改clone方法,同时Student类也要做下修改

static class Student implements Cloneable{
        private int number;
        private Address addr;
        public Address getAddr() {
            return addr;
        }
        public void setAddr(Address addr) {
            this.addr = addr;
        }
        public int getNumber() {
            return number;
        }
        public void setNumber(int number) {
            this.number = number;
        }
        @Override
        public Object clone() {
            Student stu = null;
            try{
                stu = (Student)super.clone();
            }catch(CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            stu.addr = (Address)addr.clone();
            return stu;
        }
    }
    static class Address  implements Cloneable{
        private String add;
        public String getAdd() {
            return add;
        }
        public void setAdd(String add) {
            this.add = add;
        }
        @Override
        public Object clone() {
            Address addr = null;
            try{
                addr = (Address)super.clone();
            }catch(CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return addr;
        }
    }

重点:
1.在Address类中实现Cloneable接口,修改clone方法
2.在Student类的clone方法中加上stu.addr = (Address)addr.clone();实现深拷贝


关于clone()

JDK API的说明文档解释这个方法将返回Object对象的一个拷贝。

new的区别

共同点:都是分配内存,对象都是指向不同的内存地址
不同点:new创建一个对象,clone复制一个对象。new是返回的新对象,而调用clone()方法时,拷贝对象已经包含了一些原来对象的信息,而不是对象的初始信息

复制引用(引用传递)和复制对象

引用都存放在栈区,类对象存放于堆区

image.png

从源码角度看clone()
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

Object类的clone()是一个native方法,native方法的效率一般来说都是远高于Java中的非native方法。这也解释了为 什么要用Objectclone()方法而不是先new一个类,然后把原始对象中的信息赋到新对象中,虽然这也实现了clone功能。Java中所有的类是缺省继承Object类的,所以可以直接使用protected属性的方法

为什么要实现Cloneable接口

Cloneable接口是不包含任何方法的,其实这个接口仅仅是一个标志,而且这个标志也仅仅是针对 Object类中clone()方法的,如果实现clone()方法的类没有实现Cloneable接口,并调用了Objectclone()方法(也就是调用了 super.clone()方法),那么Objectclone()方法就会抛出CloneNotSupportedException异常

内存地址

在以上测试中我都是以==去判断两个对象是否指向同一内存地址,如果要查看具体的内存地址值可以这样做
1.可以使用hashCode()方法,在不重写hashCode()的情况下,默认是返回内存地址,不同的hash值代表不同的内存地址
2.使用System.identityHashCode(Object)方法可以返回对象的内存地址,不管该对象的类是否重写了hashCode()方法

源码展示

Object类下
public native int hashCode();
System类下
public static native int identityHashCode(Object x);
拓展

String类重写了hashcode()

private int hash; 
public int hashCode() {
        int h = hash;
        if (h == 0 && value.length > 0) {
            char val[] = value;

            for (int i = 0; i < value.length; i++) {
                h = 31 * h + val[i];
            }
            hash = h;
        }
        return h;
    }

Java中所有类是缺省继承Object类的,所以都有资格去重写hashcode()方法

总结:

对象内部只有基本数据类型,那用 clone() 方法获取到的就是这个对象的深拷贝
而如果对象内部还有引用数据类型,那用 clone() 方法就是一次浅拷贝操作。

浅拷贝

对基本数据类型进行值传递,对引用数据类型进行引用传递般的拷贝,此为浅拷贝

深拷贝

对基本数据类型进行值传递,对引用数据类型,会对引用指向的对象进行拷贝,此为深拷贝。也就是在clone()方法对其内的引用类型的变量再进行一次 clone()

区别就在于是否对对象中的引用变量所指向的对象进行拷贝。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 158,847评论 4 362
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,208评论 1 292
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 108,587评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,942评论 0 205
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,332评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,587评论 1 218
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,853评论 2 312
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,568评论 0 198
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,273评论 1 242
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,542评论 2 246
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,033评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,373评论 2 253
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,031评论 3 236
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,073评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,830评论 0 195
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,628评论 2 274
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,537评论 2 269

推荐阅读更多精彩内容

  • 1.ios高性能编程 (1).内层 最小的内层平均值和峰值(2).耗电量 高效的算法和数据结构(3).初始化时...
    欧辰_OSR阅读 29,021评论 8 265
  • Swift1> Swift和OC的区别1.1> Swift没有地址/指针的概念1.2> 泛型1.3> 类型严谨 对...
    cosWriter阅读 11,036评论 1 32
  • 1. Java基础部分 基础部分的顺序:基本语法,类相关的语法,内部类的语法,继承相关的语法,异常的语法,线程的语...
    子非鱼_t_阅读 31,293评论 18 399
  • 今天两位舍友发生了一点小矛盾,于是,我们的宿舍顿时乌云密布。 在这个时候,交流的作用就凸显出来了,在任何时候,我们...
    小犟阅读 163评论 0 0
  • 害羞草 在大自然中,有一种奇妙的植物——含羞草。 含羞草的叶子是一片一片的,叶子的形状是椭圆形的,他的叶子不像爬山...
    翱翔在那阅读 199评论 0 0