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在 Java 中，深拷贝（Deep Copy）和浅拷贝（Shallow Copy）是两种不同的对象复制方式，它们的主要区别在于复制对象时对引用类型成员变量的处理方式。以下是它们的详细区别和使用场景：

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1. 浅拷贝（Shallow Copy）

1.1 定义

• 浅拷贝是指创建一个新对象，然后将当前对象的非静态字段复制到新对象中。如果字段是值类型的（如 int、double、char 等），那么将复制字段的值；如果字段是引用类型的（如数组、对象等），则复制引用但不复制引用的对象。因此，原始对象和副本对象将引用同一个对象。

1.2 实现方式

• 默认情况下，Object 类的 clone() 方法实现的是浅拷贝。

• 也可以通过手动实现浅拷贝逻辑。

1.3 示例

java复制

public class ShallowCopyExample implements Cloneable {private int num;private Object obj;public ShallowCopyExample(int num, Object obj) {this.num = num;this.obj = obj;}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone(); // 默认实现浅拷贝}public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Object sharedObject = new Object();ShallowCopyExample original = new ShallowCopyExample(10, sharedObject);ShallowCopyExample copy = (ShallowCopyExample) original.clone();System.out.println("Original num: " + original.num); // 10System.out.println("Copy num: " + copy.num); // 10System.out.println("Original obj == Copy obj: " + (original.obj == copy.obj)); // true}
}

• 在这个例子中，num 是值类型，所以它的值被复制到副本对象中。

• obj 是引用类型，所以副本对象中的 obj 和原始对象中的 obj 指向同一个对象。

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2. 深拷贝（Deep Copy）

2.1 定义

• 深拷贝是指创建一个新对象，然后将当前对象的非静态字段复制到新对象中。如果字段是值类型的，那么复制字段的值；如果字段是引用类型的，则创建一个新的对象并复制内容。

• 因此，原始对象和副本对象完全独立，修改一个对象不会影响另一个对象。

2.2 实现方式

• 深拷贝可以通过以下方式实现：

  1. 手动实现：在 clone() 方法中手动复制引用类型的字段。

  2. 使用序列化：通过序列化和反序列化实现深拷贝。

  3. 使用拷贝构造函数：通过构造函数手动创建副本。

2.3 示例

java复制

import java.io.*;public class DeepCopyExample implements Serializable {private int num;private Object obj;public DeepCopyExample(int num, Object obj) {this.num = num;this.obj = obj;}// 使用序列化实现深拷贝public DeepCopyExample deepCopy() throws IOException, ClassNotFoundException {// 将对象写入流ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);oos.writeObject(this);// 从流中读取副本ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);return (DeepCopyExample) ois.readObject();}public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {Object sharedObject = new Object();DeepCopyExample original = new DeepCopyExample(10, sharedObject);DeepCopyExample copy = original.deepCopy();System.out.println("Original num: " + original.num); // 10System.out.println("Copy num: " + copy.num); // 10System.out.println("Original obj == Copy obj: " + (original.obj == copy.obj)); // false}
}

• 在这个例子中，obj 是引用类型，通过序列化和反序列化，副本对象中的 obj 是一个独立的对象，与原始对象中的 obj 不同。

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3. 深拷贝与浅拷贝的区别

特性	浅拷贝	深拷贝
引用类型字段	复制引用，不复制引用的对象	创建新对象并复制内容
独立性	原始对象和副本对象共享引用的对象	原始对象和副本对象完全独立
实现方式	默认的 clone() 方法或手动实现	手动实现、序列化或拷贝构造函数
性能	性能较高（因为不复制引用的对象）	性能较低（需要复制整个对象树）
适用场景	对象的引用类型字段不需要独立时	对象的引用类型字段需要独立时

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4. 使用场景

4.1 浅拷贝

• 当对象的引用类型字段不需要独立时，可以使用浅拷贝。

• 例如，对象中包含的引用类型字段是不可变的（如 String），或者这些字段不需要独立修改。

4.2 深拷贝

• 当需要完全独立的对象副本时，使用深拷贝。

• 例如，对象中包含的引用类型字段需要独立修改，或者对象需要被序列化传输。

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5. 注意事项

1. clone() 方法的限制：

   • 默认的 clone() 方法是浅拷贝。

   • 如果需要深拷贝，必须手动实现。

   • 类必须实现 Cloneable 接口，并且重写 clone() 方法。

2. 序列化实现深拷贝的限制：

   • 类必须实现 Serializable 接口。

   • 性能开销较大，尤其是对象树较大时。

3. 手动实现深拷贝：

   • 需要逐层复制对象的引用类型字段。

   • 如果对象结构复杂，实现起来可能比较繁琐。

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希望这些内容能帮助你更好地理解深拷贝和浅拷贝的区别！如果你还有其他问题，欢迎继续提问！