0x01：概述

Java中的對象拷貝 ( Object Copy ) 是指將一個對象的所有屬性(成員變量)拷貝到另一個有著相同類類型的對象中去。例如，對象 A 和對象 B 都屬于類 S，具有屬性 a 和 b。那么對對象 A 進行拷貝操作賦值給對象 B 就是：

B.a = A.a;

B.b = A.b;

拷貝對象是很常見的，主要是為了在新的上下文環境中復用現有對象的部分或全部數據。Java中的對象拷貝主要分為

淺拷貝( Shallow Copy )

深拷貝( Deep Copy )

Java中的數據類型分為基本數據類型和引用數據類型。對于這兩種數據類型，在進行賦值操作、用作方法參數或返回值時，會有值傳遞和引用(地址)傳遞的差別。

淺拷貝(Shallow Copy)

對于數據類型是基本數據類型的成員變量，淺拷貝會直接進行值傳遞，也就是將該屬性值復制一份給新的對象。因為是兩份不同的數據，所以對其中一個對象的該成員變量值進行修改，不會影響另一個對象拷貝得到的數據。

對于數據類型是引用數據類型的成員變量，比如說成員變量是某個數組、某個類的對象等，那么淺拷貝會進行引用傳遞，也就是只是將該成員變量的引用值(內存地址)復制一份給新的對象。因為實際上兩個對象的該成員變量都指向同一個實例。在這種情況下，在一個對象中修改該成員變量會影響到另一個對象的該成員變量值。

具體模型如下圖所示，可以看到基本數據類型的成員變量，對其值創建了新的拷貝；而引用數據類型的成員變量的實例仍然是只有一份，兩個對象的該成員變量都指向同一個實例。

0x02：淺拷貝的實現方式

拷貝構造方法實現淺拷貝

拷貝構造方法指的是該類的構造方法參數為該類的對象。使用拷貝構造方法可以很好地完成淺拷貝，直接通過一個現有的對象創建出與該對象屬性相同的新的對象。

重寫clone()方法進行淺拷貝

Object類是類結構的根類，其中有一個方法

protected Object clone() throws CloneNotSupportedException

這個方法就是進行的淺拷貝。有了這個淺拷貝模板，可以通過調用clone()方法來實現對象的淺拷貝。但是需要注意：

(1)Object類雖然有這個方法，但是這個方法是受保護的(被protected修飾)，所以無法直接使用。

(2)使用clone方法的類必須實現Cloneable接口，否則會拋出異常CloneNotSupportedException。

對于這兩點，我們的解決方法是：在要使用clone方法的類中重寫clone()方法，通過super.clone()調用Object類中的原clone方法。

0x03：深拷貝的實現方式

首先介紹對象圖的概念。設想一下，一個類有一個對象，其成員變量中又有一個對象，該對象指向另一個對象，另一個對象又指向另一個對象，直到一個確定的實例。這就形成了對象圖。那么對于深拷貝來說，不僅要復制對象的所有基本數據類型的成員變量值，還要為所有引用數據類型的成員變量申請存儲空間，并復制每個引用數據類型成員變量所引用的對象，直到該對象可達的所有對象。也就是說，對象進行深拷貝要對整個對象圖進行拷貝。

一句話，深拷貝對引用數據類型的成員變量的對象圖中所有的對象都開辟了內存空間；而淺拷貝只是傳遞地址指向，新的對象并沒有對引用數據類型創建內存空間。深拷貝模型如下圖所示，可以看到所有的成員變量都進行了復制。

因為創建內存空間和拷貝整個對象圖，所以深拷貝相比于淺拷貝速度較慢并且花銷較大。

重寫clone方法來實現深拷貝

與通過重寫clone方法實現淺拷貝的基本思路一樣，只需要為對象圖的每一層的每一個對象都實現Cloneable接口并重寫clone方法，最后在最頂層的類的重寫的clone方法中調用所有的clone方法即可實現深拷貝。簡單的說只要每一層的每個對象都進行淺拷貝，就等于實現了深拷貝。

@Override

public Object clone() {

//深拷貝

try {

// 直接調用父類的clone()方法

Student student = (Student) super.clone();

student.引用對象 = (引用對象) 引用對象.clone();

return student;

} catch (CloneNotSupportedException e) {

return null;

}

}

對象序列化實現深拷貝

雖然層次調用clone方法可以實現深拷貝，但是顯然代碼量實在太大。特別對于屬性數量比較多、層次比較深的類而言，每個類都要重寫clone方法太過繁瑣。將對象序列化為字節序列后，默認會將該對象的整個對象圖進行序列化，再通過反序列即可完美地實現深拷貝。

//將對象寫入流中

ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();

ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(outputStream);

objectOutputStream.writeObject(拷貝對象);

//從流中取出

ByteArrayInputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(outputStream.toByteArray());

ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(inputStream);

return (拷貝對象)objectInputStream.readObject();

JSON或者XML方式實現深拷貝

因為一個POJO對象可以通過JSON庫變成一個json字符串(通過XML庫變成一個xml字符串)，再通過對應的類庫又反序列化成另外一個完整的對象。

String json =JSON.toJSONString(src);

T object = JSON.parseObject(json, clazz);

總結

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