面试题:深拷贝、浅拷贝、引用拷贝的区别


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    引用拷贝

    引用拷贝: 引用拷贝不会在堆上创建一个新的对象,只 会在栈上生成一个新的引用地址,最终指向依然是堆上的同一个对象

    //实体类
    public class Person{
        public String name;//姓名
        public int height;//身高
        public StringBuilder something;
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getHeight() {
            return height;
        }
    
        public void setHeight(int height) {
            this.height = height;
        }
    
        public StringBuilder getSomething() {
            return something;
        }
    
        public void setSomething(StringBuilder something) {
            this.something = something;
        }
    
        public Person(String name, int height, StringBuilder something) {
            this.name = name;
            this.height = height;
            this.something = something;
        }
    
    }
    
    //测试类
    public class copyTest {
        public static void main(String[] args) {
            Person p1 = new Person("小张", 180, new StringBuilder("今天天气很好"));
            Person p2 = p1;
    
            System.out.println("对象是否相等:"+ (p1 == p2));
            System.out.println("p1 属性值=" + p1.getName()+ ","+ p1.getHeight() + ","+ p1.getSomething());
            System.out.println("p2 属性值=" + p2.getName()+ ","+ p2.getHeight() + ","+ p2.getSomething());
    
    
            // change
            p1.name="小王";
            p1.height = 200;
            p1.something.append(",适合出去玩");
            System.out.println("...after p1 change....");
    
            System.out.println("p1 属性值=" + p1.getName()+ ","+ p1.getHeight() + ","+ p1.getSomething());
            System.out.println("p2 属性值=" + p2.getName()+ ","+ p2.getHeight() + ","+ p2.getSomething());
    
        }
    }
    

    结果:

    对象是否相等:true
    p1 属性值=小张,180,今天天气很好
    p2 属性值=小张,180,今天天气很好
    ...after p1 change....
    p1 属性值=小王,200,今天天气很好,适合出去玩
    p2 属性值=小王,200,今天天气很好,适合出去玩

    before change:

    after change:

    我们可以看出 由于2个引用p1,p2 都是指向堆中同一个对象,所以2个对象是相等的,修改了对象p1,会影响到对象p2
    需要注意的

    1. name属性,虽然她是引用类型,但她同时也是String类型,不可变,对其修改,JVM会默认在堆上创建新的内存空间,再重新赋值
    2. int weight=180;成员变量,存放在堆中,不是所有的基本类型变量 都存放在JVM栈中

    注意与这篇文章得区分开来 https://mp.weixin.qq.com/s/6qRspyLAsoBxttGwGtxsAA, int num1 = 10;基本类型的局部变量存放在栈中

    浅拷贝

    浅拷贝 :浅拷贝会在堆上创建一个新的对象,新对象和原对象不等,但是新对象的属性和老对象相同
    其中:

    • 如果属性是基本类型(int,double,long,boolean等),拷贝的就是基本类型的值。
    • 如果属性是引用类型(除了基本类型都是引用类型),拷贝的就是引?数据类型变量的地址值,?对于引?类型变量指向的堆中的对象不会拷贝。

    如何实现浅拷贝呢?也很简单,就是在需要拷贝的类上实现Cloneable接口并重写其clone()方法

    @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {   
        return super.clone(); 
    } 
    

    在使用的时候直接调用类的clone()方法即可

    //实体类 继承Cloneable
    public class Person implements Cloneable{
        public String name;//姓名
        public int height;//身高
        public StringBuilder something;
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getHeight() {
            return height;
        }
    
        public void setHeight(int height) {
            this.height = height;
        }
    
        public StringBuilder getSomething() {
            return something;
        }
    
        public void setSomething(StringBuilder something) {
            this.something = something;
        }
    
        public Person(String name, int height, StringBuilder something) {
            this.name = name;
            this.height = height;
            this.something = something;
        }
    
    
    
        @Override
        public Person clone() throws CloneNotSupportedException {
            return (Person) super.clone();
        }
    
    }
    
    //测试类
    public class shallowCopyTest {
    
        public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
            Person p1 = new Person("小张", 180, new StringBuilder("今天天气很好"));
            Person p2 = p1.clone();
    
            System.out.println("对象是否相等:"+ (p1 == p2));
            System.out.println("p1 属性值=" + p1.getName()+ ","+ p1.getHeight() + ","+ p1.getSomething());
            System.out.println("p2 属性值=" + p2.getName()+ ","+ p2.getHeight() + ","+ p2.getSomething());
    
    
            // change
            p1.setName("小王");
            p1.setHeight(200);
            p1.getSomething().append(",适合出去玩");
            System.out.println("...after p1 change....");
    
            System.out.println("p1 属性值=" + p1.getName()+ ","+ p1.getHeight() + ","+ p1.getSomething());
            System.out.println("p2 属性值=" + p2.getName()+ ","+ p2.getHeight() + ","+ p2.getSomething());
    
        }
    }
    
    

    结果:

    对象是否相等:false
    p1 属性值=小张,180,今天天气很好
    p2 属性值=小张,180,今天天气很好
    ...after p1 change....
    p1 属性值=小王,200,今天天气很好,适合出去玩
    p2 属性值=小张,180,今天天气很好,适合出去玩

    before change:

    after change:

    我们可以看出:

    1. 当我们修改对象p1的weight属性时,由于p2的height属性 是直接复制修改前的p1的height属性,所以还是180。
    2. 当我们修改对象p1的name属性 时,String name指向一个新的内存空间,但对象p2的name还是指向旧的内存空间,所以对象p2的name属性还是"小张"。
    3. 由于对象p1的something属性和对象p2的something属性指向是同一个内存空间,当我们修改对象p1的something属性,会影响到对象p2的something属性,所以对象p2的something属性变为"今天天气很好,适合出去玩"。

    深拷贝

    深拷贝 :完全拷贝?个对象,在堆上创建一个新的对象,拷贝被拷贝对象的成员变量的值,同时堆中的对象也会拷贝。
    需要重写clone方法

        @Override
        public Person clone() throws CloneNotSupportedException {
            //return (Person) super.clone();
            Person person = (Person) super.clone();
            person.setSomething( new StringBuilder(person.getSomething()));//单独为引用类型clone
            return person;
        }
    

    shallowCopyTest测试类的结果:

    对象是否相等:false
    p1 属性值=小张,180,今天天气很好
    p2 属性值=小张,180,今天天气很好
    ...after p1 change....
    p1 属性值=小王,200,今天天气很好,适合出去玩
    p2 属性值=小张,180,今天天气很好

    这时候对象p1和对象p2互不干扰了

    before change:

    after change:

    但这样也有个小问题,对象每有一个引用类型,我们都得重写其clone方法,这样会非常麻烦,因此我们还可以借助序列化来实现对象的深拷贝

    //实体类 继承Cloneable
    public class Person implements Serializable{
        public String name;//姓名
        public int height;//身高
        public StringBuilder something;
    
    ...//省略 getter setter
    
    
        public Object deepClone() throws Exception{
            // 序列化
            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
        
            oos.writeObject(this);
        
            // 反序列化
            ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
        
            return ois.readObject();
        }
    
    }
    
    //测试类,这边类名笔者就不换了,在之前的基础上改改
    public class shallowCopyTest {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            Person p1 = new Person("小张", 180, new StringBuilder("今天天气很好"));
            Person p2 = (Person)p1.deepClone();
    
            System.out.println("对象是否相等:"+ (p1 == p2));
            System.out.println("p1 属性值=" + p1.getName()+ ","+ p1.getHeight() + ","+ p1.getSomething());
            System.out.println("p2 属性值=" + p2.getName()+ ","+ p2.getHeight() + ","+ p2.getSomething());
    
    
            // change
            p1.setName("小王");
            p1.setHeight(200);
            p1.getSomething().append(",适合出去玩");
            System.out.println("...after p1 change....");
    
            System.out.println("p1 属性值=" + p1.getName()+ ","+ p1.getHeight() + ","+ p1.getSomething());
            System.out.println("p2 属性值=" + p2.getName()+ ","+ p2.getHeight() + ","+ p2.getSomething());
    
        }
    }
    

    这样也会得到深拷贝的结果

    小结

    1. 引用拷贝: 引用拷贝不会在堆上创建一个新的对象,只 会在栈上生成一个新的引用地址,最终指向依然是堆上的同一个对象
    2. 浅拷贝 :浅拷贝会在堆上创建一个新的对象,新对象和原对象不等,但是新对象的属性和老对象相同

    其中:

    • 如果属性是基本类型(int,double,long,boolean等),拷贝的就是基本类型的值。
    • 如果属性是引用类型(除了基本类型都是引用类型),拷贝的就是引?数据类型变量的地址值,?对于引?类型变量指向的堆中的对象不会拷贝。
    1. 深拷贝 :完全拷贝?个对象,在堆上创建一个新的对象,拷贝被拷贝对象的成员变量的值,同时堆中的对象也会拷贝。

    参考资料:
    https://blog.csdn.net/JingLxian/article/details/106337395

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