漫谈deepcopy(深拷贝)和shallowcopy(浅拷贝)
2016-06-15 20:23
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原型模式要求用深拷贝(复制/克隆)的方式实现,对这个概念很模糊。在自己查了相关资料后,我将从三个方面讲述深浅拷贝:
图形表述深浅拷贝区别及特点
Object类中的clone()方法实现深浅拷贝
实际应用中深浅拷贝区别
一 图形表述深浅拷贝区别及特点
前提:深浅拷贝基本上都是讨论引用类型的变量(对象,String类等),对基本数据类型的变量,深浅拷贝都是要复制的。下面以图形的形式表述深浅拷贝的区别:
![](https://img-blog.csdn.net/20160615200502680)
浅拷贝:只复制当前的对象,对该对象内部的引用(其他类对象作为自己的元素-也叫对其他对象的引用)不能复制(在堆内存中从新创建空间,内容相同,但地址不同)。
深拷贝:对对象内部的引用均复制,是创建一个新的实例,并复制实例。
简言之:是否复制了子对象。/修改了克隆后的对象的属性值,影响到原对象-浅拷贝;不影响叫深拷贝。
二 Object类中的clone()方法实现深浅拷贝
2.1 java内存模型
Java的内存模型主要参考http://blog.csdn.net/qh_java/article/details/9084091这篇博客,写的非常详细,受益匪浅。这里只介绍栈区和堆区。
栈:存放基本类型的变量数据,局部变量,和对象的引用,但对象本身不存放在栈中,而是存放在堆(new 出来的对象)或者常量池中(字符串常量对象存放在常量池中。)
堆:用来存放动态产生的数据,比如new产生的对象,数组。注意创建出来的对象只包含属于各自的成员变量,并不包括成员方法。因为同一个类的对象拥有各自的成员变量,存储在各自的堆中,但是他们共享该类的方法,并不是每创建一个对象就把成员方法复制一次。
2.2 “==”和equals()区别
对于基本数据类型(int,float,double,byte,short,long,boolean,char),只能用==
对于基本数据类型的封装类(Boolean,Integer,Long,Float,Double),==比较的是指向对象的地址,比较的是栈内存中存放的对象的引用(地址),equals比较的是值。
如果是类对象,那么在对象的类没有重写equals()方法时,==和equals都是比较地址。如果覆盖了equals()方法,根据实际情况比较。
String类,Data类都重写了equals方法,所以==比较地址,equals比较值。
另外equals满足四大特性:自反性:x.equals(x)为true; 对称性:y.equals(x)为真时,x.equals(y)也为真;传递性:x.equals(x)为真,y.equals(z)为真,那么x.equals(z)为真;非空性:对任何非空的引用值,x.equals(null)为假。
2.3 clone()方法的使用
Java中父类java.lang.Object提供了clone()方法,但考虑到安全性问题,一方面将clone()方法的访问级别设置为protected类型,限制外部类访问,另一方面,强制需要提供clone功能的子类实现java.lang.Cloneable接口。总结就是如果一个类需要被克隆,该类需要实现clone方法和实现Cloneable接口,缺一不可。
在java中使用clone()方法如何判别深浅拷贝呢,就是判断拷贝后的对象是否相等,即判断两对象的地址是否相同。B=clone(A),A==B为真否。以下图为例:p1是对象1的引用变量,对象1含有对对象2和对象3的引用;p2是p1的clone()。执行p1.对象1==p2.对象1为ture,因为他们共同保存对象2的引用。p1==p2为false,因为指向不同的地址。下面从4个角度说明clone()如何体现深浅拷贝。
![](https://img-blog.csdn.net/20160615200502680)
Clone()方法只复制当前对象,对于没有内部引用的对象,p2克隆p1后,两个对象指向不同的地址,p1==p2操作返回false。
![](https://img-blog.csdn.net/20160615202009373)
当Person类含有其他对象的引用时(含有其他类的对象),增加一个类student,内含成绩grade这个元素,该类对象要作为Person类的成员,添加内部引用。调用clone方法会发现其他对象的引用并没有克隆成功。
![](https://img-blog.csdn.net/20160615202142001)
执行
后,会发现,两个结果相同,说明指向同一个对象,一变全变。这就表明grade对象并没有拷贝,p1和p2存放的是grade的引用。地址相同,这是浅拷贝,也就是说对于不重写的clone()方法,默认是浅拷贝。
下面仔细的重写下clone方法,变成深拷贝,不再是修改克隆后的对象的属性值,影响到原对象。
![](https://img-blog.csdn.net/20160615202227115)
执行:
发现执行结果为200和100,说明的确不是指向同一个对象了(相同引用),而是单独指向,不再一变全变。
三 实际应用中深浅拷贝区别
如果拆开来对对象2的元素依次赋值,这样的肯定就是深度复制了。例如p2.grades=new Student(){}因为这样是明显的创建新实例来进行赋值,没有传递引用等操作。
Person a1=new Person(“yellow”,new Person(“li”,10,F));
Person a2=new Person(a1) //若a1中没有引用,那肯定地址不同,若有对象引用,这种方式不能对引用创建新的内存空间,保存引用。
Person a2=a1;//最显而易见的浅复制,全是引用。
本文主要参考以下两篇博客和设计模式书中的原型模型(Prototype)
http://blog.csdn.net/tounaobun/article/details/8491392
http://blog.csdn.net/zhangjg_blog/article/details/18369201
图形表述深浅拷贝区别及特点
Object类中的clone()方法实现深浅拷贝
实际应用中深浅拷贝区别
一 图形表述深浅拷贝区别及特点
前提:深浅拷贝基本上都是讨论引用类型的变量(对象,String类等),对基本数据类型的变量,深浅拷贝都是要复制的。下面以图形的形式表述深浅拷贝的区别:
浅拷贝:只复制当前的对象,对该对象内部的引用(其他类对象作为自己的元素-也叫对其他对象的引用)不能复制(在堆内存中从新创建空间,内容相同,但地址不同)。
深拷贝:对对象内部的引用均复制,是创建一个新的实例,并复制实例。
简言之:是否复制了子对象。/修改了克隆后的对象的属性值,影响到原对象-浅拷贝;不影响叫深拷贝。
二 Object类中的clone()方法实现深浅拷贝
2.1 java内存模型
Java的内存模型主要参考http://blog.csdn.net/qh_java/article/details/9084091这篇博客,写的非常详细,受益匪浅。这里只介绍栈区和堆区。
栈:存放基本类型的变量数据,局部变量,和对象的引用,但对象本身不存放在栈中,而是存放在堆(new 出来的对象)或者常量池中(字符串常量对象存放在常量池中。)
堆:用来存放动态产生的数据,比如new产生的对象,数组。注意创建出来的对象只包含属于各自的成员变量,并不包括成员方法。因为同一个类的对象拥有各自的成员变量,存储在各自的堆中,但是他们共享该类的方法,并不是每创建一个对象就把成员方法复制一次。
2.2 “==”和equals()区别
对于基本数据类型(int,float,double,byte,short,long,boolean,char),只能用==
对于基本数据类型的封装类(Boolean,Integer,Long,Float,Double),==比较的是指向对象的地址,比较的是栈内存中存放的对象的引用(地址),equals比较的是值。
如果是类对象,那么在对象的类没有重写equals()方法时,==和equals都是比较地址。如果覆盖了equals()方法,根据实际情况比较。
String类,Data类都重写了equals方法,所以==比较地址,equals比较值。
另外equals满足四大特性:自反性:x.equals(x)为true; 对称性:y.equals(x)为真时,x.equals(y)也为真;传递性:x.equals(x)为真,y.equals(z)为真,那么x.equals(z)为真;非空性:对任何非空的引用值,x.equals(null)为假。
2.3 clone()方法的使用
Java中父类java.lang.Object提供了clone()方法,但考虑到安全性问题,一方面将clone()方法的访问级别设置为protected类型,限制外部类访问,另一方面,强制需要提供clone功能的子类实现java.lang.Cloneable接口。总结就是如果一个类需要被克隆,该类需要实现clone方法和实现Cloneable接口,缺一不可。
在java中使用clone()方法如何判别深浅拷贝呢,就是判断拷贝后的对象是否相等,即判断两对象的地址是否相同。B=clone(A),A==B为真否。以下图为例:p1是对象1的引用变量,对象1含有对对象2和对象3的引用;p2是p1的clone()。执行p1.对象1==p2.对象1为ture,因为他们共同保存对象2的引用。p1==p2为false,因为指向不同的地址。下面从4个角度说明clone()如何体现深浅拷贝。
Clone()方法只复制当前对象,对于没有内部引用的对象,p2克隆p1后,两个对象指向不同的地址,p1==p2操作返回false。
package clone1; class Person implements Cloneable{ int age; String name; public Person(int a, String b){ age=a; name=b; } public Person(Person p){ this.age=p.age; this.name=p.name; } @Override public Object clone() { Person per=null; try { per=(Person)super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } return per; } } public class Body { public static void main(String[] args){ Person p1=new Person(10,"wang"); Person p2 = (Person) p1.clone(); System.out.println(p1);//输出堆内存的地址 System.out.println(p2); System.out.println(p1==p2); } } } 输出: P1地址:clone1.Person@6d6e1eff P2地址:clone1.Person@74d4db38 P1==p2:false
当Person类含有其他对象的引用时(含有其他类的对象),增加一个类student,内含成绩grade这个元素,该类对象要作为Person类的成员,添加内部引用。调用clone方法会发现其他对象的引用并没有克隆成功。
package clone1; class Student{ String grade; public Student(){ } public void setGrade(String a){ this.grade=a; } } class Person implements Cloneable{ int age; String name; Student grades; public void setGrades(Student gra){ this.grades=gra; } public Person(int a, String b,Student gra){ age=a; name=b; this.grades=gra; } public Person(Person p){ this.age=p.age; this.name=p.name; //this.grade1=p.grade; } @Override public Object clone() { Person per=null; try { per=(Person)super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } return per; } } public class Body { public static void main(String[] args){ // TODO Auto-generated method stub Student stu=new Student(); stu.setGrade("100"); Person p1=new Person(10,"wang",stu); Person p2 = (Person) p1.clone(); System.out.println(p1.grades==p2.grades); } } 结果:p1.grades==p2.grades:true
执行
stu.setGrade("200"); System.out.println(p2.grades.grade); System.out.println(p1.grades.grade);
后,会发现,两个结果相同,说明指向同一个对象,一变全变。这就表明grade对象并没有拷贝,p1和p2存放的是grade的引用。地址相同,这是浅拷贝,也就是说对于不重写的clone()方法,默认是浅拷贝。
下面仔细的重写下clone方法,变成深拷贝,不再是修改克隆后的对象的属性值,影响到原对象。
package clone1; class Student implements Cloneable{ String grade; public Student(){ } public void setGrade(String a){ this.grade=a; } public Object clone(){ Student stu=null; try { stu=(Student)super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } return stu; } } class Person implements Cloneable{ int age; String name; Student grades; public void setGrades(Student gra){ this.grades=gra; } public Person(int a, String b,Student gra){ age=a; name=b; this.grades=gra; } public Person(Person p){ this.age=p.age; this.name=p.name; this.grades=p.grades; } @Override public Object clone() { Person per=null; try { per=(Person)super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } per.grades=(Student)grades.clone();//深拷贝:就是对引用的对象单独拷贝一次哦。 return per; } } public class Body { public static void main(String[] args){ // TODO Auto-generated method stub Student stu=new Student(); stu.setGrade("100"); Person p1=new Person(10,"wang",stu); Person p2 = (Person) p1.clone(); System.out.println(p1.grades==p2.grades); } } 结果:p1.grades==p2.grades:false
执行:
stu.setGrade("200"); System.out.println(p2.grades.grade); System.out.println(p1.grades.grade);
发现执行结果为200和100,说明的确不是指向同一个对象了(相同引用),而是单独指向,不再一变全变。
三 实际应用中深浅拷贝区别
如果拆开来对对象2的元素依次赋值,这样的肯定就是深度复制了。例如p2.grades=new Student(){}因为这样是明显的创建新实例来进行赋值,没有传递引用等操作。
Person a1=new Person(“yellow”,new Person(“li”,10,F));
Person a2=new Person(a1) //若a1中没有引用,那肯定地址不同,若有对象引用,这种方式不能对引用创建新的内存空间,保存引用。
Person a2=a1;//最显而易见的浅复制,全是引用。
本文主要参考以下两篇博客和设计模式书中的原型模型(Prototype)
http://blog.csdn.net/tounaobun/article/details/8491392
http://blog.csdn.net/zhangjg_blog/article/details/18369201
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