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深拷贝和浅拷贝的区别

深拷贝和浅拷贝的区别

作者: 我姓杨却不是你信仰 | 来源:发表于2021-01-19 19:09 被阅读0次
    1. 实现Cloneable接口,标识这个对象是可拷贝的。在JVM中带有这个标记的对象才有可能被拷贝。覆写clone方法,变为可能。
      对象clone时,不会执行构造函数。那么为什么呢,Obejct类的clone方法原理是从内存中以二进制流的形式拷贝对象,然后重新分配一份内存块。

    直接上代码看效果,准备一个公共测试对象

    public class Thing implements Cloneable{
        private List<String> list = new ArrayList<>();
        public Thing() {
            System.out.println("执行构造函数...");
        }
        @Override
        protected Thing clone() throws CloneNotSupportedException {
            Thing thing = null;
            thing = (Thing) super.clone();
            return thing;
        }
    
        public void setValue(String value){
            this.list.add(value);
        }
        public List<String> getValue(){
            return this.list;
        }
    }
    

    浅拷贝:

        public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
            //先new一个对象/原生对象
            Thing thing = new Thing();
            //并且在这个对象的私有变量里面添加一个值
            thing.setValue("zhangsan.");
            //产生一个copy对象,
            Thing cloneThing = thing.clone();
            //在copy对象的私有list里面也增加一个值
            cloneThing.setValue("lisi.");
            //thing.setValue("wangmazi.");
            //打印结果
            System.out.println(thing.getValue());
        }
    

    执行结果:

    执行构造函数...
    [zhangsan., lisi.]
    

    为了更明显,我们在代码最后往原生对象list变量里面再add一个值。

        public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
            //先new一个对象
            Thing thing = new Thing();
            //并且在这个对象的私有变量里面添加一个值
            thing.setValue("zhangsan.");
            //产生一个copy对象,
            Thing cloneThing = thing.clone();
            //在copy对象的私有list里面也增加一个值
            cloneThing.setValue("lisi.");
            thing.setValue("wangmazi.");
            //打印结果
            System.out.println(thing.getValue());
        }
    

    看结果:

    执行构造函数...
    [zhangsan., lisi., wangmazi.]
    

    怎么会这样,copy对象私有变量的改变,原生对象也改变了。或者说这两个对象共同拥有了同一个变量,那也可以说明变量的引用地址是同一个。并没有重新分配内存,确实非常浅。
    Java做了一个偷懒的copy动作,Object类提供的clone方法,只copy本对象,其对象内部的数组,引用对象等都不拷贝,还是指向原生对象的元素地址,但是对基本数据类型int ,long,char等都会copy。
    简单来说,在浅克隆中,当对象被复制时只复制它本身和其中包含的值类型的成员变量,而引用类型的成员对象并没有复制。
    ps : 声明一个值类型变量,编译器会在栈上分配一个空间,这个空间对应着该值类型变量,空间里存储的就是该变量的值。引用类型的实例分配在堆上,新建一个引用类型实例,得到的变量值对应的是该实例的内存分配地址,这就像您的银行账号一样。

    深拷贝:

    反证法,两个对象互不影响,你修改你的,我修改我的,就是深拷贝。

    public class Thing implements Cloneable{
    
    
        private ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        public Thing() {
            System.out.println("执行构造函数...");
        }
        @Override
        protected Thing clone() throws CloneNotSupportedException {
            Thing thing = null;
            thing = (Thing) super.clone();
            //对类私有的变量,进行单独的copy
            thing.list = (ArrayList<String>) this.list.clone();
            return thing;
        }
    
        public void setValue(String value){
            this.list.add(value);
        }
        public List<String> getValue(){
            return this.list;
        }
        public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
            //先new一个对象
            Thing thing = new Thing();
            //并且在这个对象的私有变量里面添加一个值
            thing.setValue("zhangsan.");
            //产生一个copy对象,
            Thing cloneThing = thing.clone();
            //在copy对象的私有list里面也增加一个值
            cloneThing.setValue("lisi.");
            thing.setValue("wangmazi.");
            //打印原生对象变量
            System.out.println(thing.getValue());
        }
    

    看结果:

    执行构造函数...
    [zhangsan., wangmazi.]
    

    如果对象变量中有引用类型,建议使用深拷贝。

    JVM中:根据对象或者数据的大小,从堆中开辟一块同等大小的内存,然后把原始对象的数据都复制到新的内存地址,对于基本类型,可以把原始值复制过来,但是对于内部对象来说,其保存的只是一个地址,复制时也是对地址的复制,最终还是指向同一个对象,
    详见JVM代码

    JVM_ENTRY(jobject, JVM_Clone(JNIEnv* env, jobject handle))
      JVMWrapper("JVM_Clone");
      Handle obj(THREAD, JNIHandles::resolve_non_null(handle));
      const KlassHandle klass (THREAD, obj->klass());
      JvmtiVMObjectAllocEventCollector oam;
    
    #ifdef ASSERT
      // 检查克隆标志
      if (obj->is_javaArray()) {
        guarantee(klass->is_cloneable(), "all arrays are cloneable");
      } else {
        guarantee(obj->is_instance(), "should be instanceOop");
        bool cloneable = klass->is_subtype_of(SystemDictionary::Cloneable_klass());
        guarantee(cloneable == klass->is_cloneable(), "incorrect cloneable flag");
      }
    #endif
    
      // 检查Class 是否实现了cloneable接口
      //数组可以直接Clone
      // All arrays are considered to be cloneable (See JLS 20.1.5)
      if (!klass->is_cloneable()) {
        ResourceMark rm(THREAD);
        THROW_MSG_0(vmSymbols::java_lang_CloneNotSupportedException(), klass->external_name());
      }
    
      // 浅拷贝
      const int size = obj->size();
      oop new_obj = NULL;
      if (obj->is_javaArray()) {
        const int length = ((arrayOop)obj())->length();
        new_obj = CollectedHeap::array_allocate(klass, size, length, CHECK_NULL);
      } else {
        new_obj = CollectedHeap::obj_allocate(klass, size, CHECK_NULL);
      }
     
    

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