java list拷贝_深入了解浅拷贝与深拷贝

在学习深拷贝和浅拷贝之前，咱们先来一个例子：

import java.util.ArrayList;public class MyBaby implements Cloneable {/*** 私有变量*/private ArrayList<String> list = new ArrayList<>();@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {MyBaby myBaby = null;try {myBaby = (MyBaby) super.clone();} catch (CloneNotSupportedException ex) {ex.printStackTrace();}return myBaby;}/*** 给List设置** @param value 值*/public void setValue(String value) {this.list.add(value);}/*** 获取list** @return list*/public ArrayList<String> getValue() {return this.list;}
}

在MyBaby类中有一个私有变量list，类似为List，然后咱们使用setValue对其进行设值，使用getValue进行取值。接下来咱们来看看他是如何拷贝的。

public class TestMyBaby {public static void main(String[] args) {MyBaby baby = new MyBaby();baby.setValue("Java后端技术栈");try {MyBaby myBabyClone = (MyBaby) baby.clone();myBabyClone.setValue("咖啡");System.out.println(baby.getValue());} catch (CloneNotSupportedException e) {e.printStackTrace();}}
}

猜想运行结果会是神马？

[Java后端技术栈, 咖啡]

怎么会这样呢？怎么会有“咖啡”呢？

是因为Java给我们做了一个偷懒性的拷贝动作，Object类原本就提供一个方法clone用来拷贝对象，因为其对象内部的数组、引用对象等都不拷贝，还是指向了原生对象的内部元素地址，这种拷贝就叫做浅拷贝。

浅拷贝

上面这个拷贝也太浅了吧，两个对象引用都boby、myBaby共享一个私有变量list，都可以对list进行改变，是一种非常不安全的方式。

再看一个例子；

public class Person implements Cloneable {private int age;private String name;public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {Person person=null;try{person=(Person)super.clone();}catch (CloneNotSupportedException ex){ex.printStackTrace();}return person;}
}

来写一个测试类，对其clone方法进行测试：

public class TestPerson {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Person person = new Person();person.setAge(22);person.setName("Java后端技术栈");//克隆一个对象Person clone = (Person) person.clone();//对person的age重新赋值为25person.setAge(25);//对person的age重新赋值为25person.setName("咖啡");System.out.print(clone.getAge()+","+clone.getName());}
}

运行后将输出什么呢？先猜想一下。

具体运行结果如下：

22,Java后端技术栈

是不是觉得很神奇呢？为什么没有变化呢？

原始数据类型会被拷贝，如果从原始数据类型考虑，因为age是int类型，int是原始数据类型，所以上述场景没变，那也就无话可说，但是String并不是原始数据类型，那又是为什么呢？因为String是一个特殊类型，因为这种场景下Java希望String也看成原始类型。所以String并没有clone方法。

String aa="aa";
aa.clone();

String定义

public final class Stringimplements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {//...省略其他
}

这段代码编译通不过，提示无法访问，为什么呢？请看Object源码中对clone方法的定义

  protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

String处理机制比较特殊，通过字符串池在需要的时候再内存中创建新的字符串，以后大家就在使用（clone）的时候就直接把String当做原始数据类型就行了。

深拷贝

浅拷贝是有风险的，那么如何才能深拷贝呢？我们对前面的Mybaby程序进行修改一下就成了深拷贝了；

import java.util.ArrayList;/*** @author tianweichang* @date 2019/7/13*/
public class MyBaby implements Cloneable {/*** 私有变量*/private ArrayList<String> list = new ArrayList<>();@SuppressWarnings("unchecked")@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {MyBaby myBaby = null;try {myBaby = (MyBaby) super.clone();//增加了一个list.clone();this.list = (ArrayList<String>) this.list.clone();} catch (CloneNotSupportedException ex) {ex.printStackTrace();}return myBaby;}/*** 给List设置** @param value 值*/public void setValue(String value) {this.list.add(value);}/*** 获取list** @return list*/public ArrayList<String> getValue() {return this.list;}
}

再次运行TestMyBaby，结果：

[Java后端技术栈]

改短代码就实现了完全的拷贝，两个对象引用指向的就不再是同一个地址了。相互之间没有什么关系了，你修改你的，我修改我的，完全不会有什么安全问题。这就是深拷贝。

深拷贝还有一种实现方式：通过写自己的二进制流来操作对象，然后实现对象的深拷贝。

建议：

深拷贝和浅拷贝不要混合使用，特别是在涉及到类的继承时候，父类中有多个引用的情况下就会非常复杂，建议方案是深拷贝和浅拷贝分开实现。

clone与final两个冤家

对象的clone与对象内的final关键字是有冲突，前者是要重新赋值，后者是赋值了就不能变了。

咱们继续帮上忙的代码进行改造：

public class MyBaby implements Cloneable {/*** 私有变量*/private final ArrayList<String> list = new ArrayList<>();@SuppressWarnings("unchecked")@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {MyBaby myBaby = null;try {myBaby = (MyBaby) super.clone();//下面的this.list编译通不过，提示不能给final修饰的变量重新赋值this.list = (ArrayList<String>) this.list.clone();} catch (CloneNotSupportedException ex) {ex.printStackTrace();}return myBaby;}/*** 给List设置** @param value 值*/public void setValue(String value) {this.list.add(value);}/*** 获取list** @return list*/public ArrayList<String> getValue() {return this.list;}
}

所以请注意，要使用clone方法的时候，类的成员变量上不要加final修饰。

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