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在Java中如何理解对象引用与深拷贝_Java对象复制技巧

P粉602998670

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发布时间:2025-11-05 19:35:02

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来源于php中文网

原创

对象复制需区分引用赋值、浅拷贝和深拷贝。Java中变量存储对象引用,赋值仅复制引用,导致多变量指向同一对象。浅拷贝通过clone()创建新对象,但引用类型字段共享原对象地址;深拷贝则递归复制所有引用对象,实现完全独立。实现方式包括手动重写clone()、序列化反序列化(需Serializable接口)或自定义构造函数。当对象含可变引用且需独立修改时应使用深拷贝,否则浅拷贝即可。理解引用机制对避免副作用至关重要。

在java中如何理解对象引用与深拷贝_java对象复制技巧

在Java中,理解对象引用和深拷贝是掌握对象复制的关键。很多人在复制对象时误以为赋值操作就是“复制”,但实际上只是复制了引用,导致多个变量指向同一个对象,修改一个会影响另一个。要真正实现独立复制,必须区分浅拷贝和深拷贝。

对象引用的本质

Java中的对象变量并不直接存储对象本身,而是存储指向堆内存中对象的引用。当执行如下代码:

Person p1 = new Person("Alice");
Person p2 = p1;

这里并没有创建新对象,p2 只是获得了 p1 的引用。此时 p1 和 p2 指向同一个 Person 实例。对 p2 修改属性,p1 也会反映这些变化。这种行为常引发意外 bug,尤其在需要独立副本的场景中。

浅拷贝:只复制一层

通过实现 Cloneable 接口并重写 clone() 方法可以实现浅拷贝。浅拷贝会创建新对象,并复制原对象的字段值。对于基本类型字段,值被复制;对于引用类型字段,复制的是引用地址,不是被引用的对象。

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例如:

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public class Person implements Cloneable {
    private String name;
    private Address address;

    public Person clone() {
        try {
            return (Person)super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new AssertionError();
        }
    }
}

调用 clone() 后,新 Person 对象的 name 是独立的(String 不可变),但 address 字段仍指向原 address 对象。如果修改副本的 address,原始对象也会受影响。

深拷贝:完全独立的副本

深拷贝要求复制对象及其所有引用对象,形成一棵完整的独立对象树。实现方式有以下几种:

  • 手动实现:在 clone() 方法中递归克隆所有引用对象。例如:
  • public Person clone() {
        Person cloned = (Person)super.clone();
        cloned.address = this.address.clone(); // 假设 Address 也实现了 clone
        return cloned;
    }
  • 序列化反序列化:利用 Java 序列化机制将对象写入字节流再读出,生成全新对象。需实现 Serializable 接口:
  • ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
    oos.writeObject(original);

    ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
    Person copy = (Person)ois.readObject();

    此方法能实现真正的深拷贝,但性能较低,且要求所有字段都可序列化。

  • 构造函数或工厂方法:提供接受原对象的构造函数,内部新建所有引用对象。

基本上就这些。关键是要清楚你是否需要独立副本。若对象包含可变引用类型,且后续会修改,推荐使用深拷贝。否则浅拷贝或直接引用即可。理解引用机制是写出安全、可靠Java代码的基础。不复杂但容易忽略。

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