Java深拷贝与浅拷贝核心解析

Java深拷贝与浅拷贝的概念

浅拷贝（Shallow Copy）只复制对象的引用，而不复制对象本身。拷贝后的对象和原对象共享同一块内存地址中的子对象。修改其中一个对象的非基本类型属性时，另一个对象的对应属性也会被修改。

深拷贝（Deep Copy）会复制对象及其所有子对象，生成一个完全独立的新对象。拷贝后的对象和原对象完全分离，修改其中一个对象的属性不会影响另一个对象。

内存分析示例

假设有一个Person类，包含name（String）和address（Address类）属性：

复制代码

class Address {
    String city;
    // 构造方法、getter/setter省略
}

class Person implements Cloneable {
    String name;
    Address address;
    
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone(); // 默认浅拷贝
    }
}

浅拷贝实现与内存表现

复制代码

Person p1 = new Person();
p1.name = "Alice";
p1.address = new Address("Beijing");

Person p2 = (Person)p1.clone();

内存表现：

p1和p2是两个独立对象，但它们的address属性指向同一个Address对象

修改p2.address.city会影响p1.address.city

深拷贝实现方式

方法1：重写clone()

复制代码

@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    Person cloned = (Person)super.clone();
    cloned.address = (Address)this.address.clone(); // 递归克隆引用对象
    return cloned;
}

方法2：序列化实现

复制代码

public Person deepCopy() throws IOException, ClassNotFoundException {
    ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
    oos.writeObject(this);
    
    ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
    return (Person)ois.readObject();
}

内存表现：

p1和p2完全独立，包括所有引用类型属性

修改p2.address.city不会影响p1.address.city

性能与适用场景

浅拷贝：

性能更好，仅复制引用

适合引用对象不可变或不需要独立修改的场景

深拷贝：

性能开销较大，需要递归复制所有对象

适合需要完全独立对象的场景，如多线程环境

注意事项

String等不可变对象在浅拷贝中是安全的

数组的clone()方法是浅拷贝

深拷贝可能导致循环引用问题

使用第三方库（如Apache Commons Lang的SerializationUtils）可以简化深拷贝实现