熟悉C++的朋友对这个话题应该很熟悉,浅拷贝就是指两个对象共同拥有同一个值,一个对象改变了该值,也会影响到另一个对象。深拷贝就是两个对象的值相等,但是互相独立。本来想把以前写的一篇文章扩充一下,没想到居然牵扯出很多复杂的问题。本文测试环境是windows xp sp3中文版、NetBeans6.7.1,JDK1.6-update16。这里抛砖引玉,希望大家能提宝贵意见。
首先,Java中常用的拷贝操作有三个,operator = 、拷贝构造函数 和 clone()方法。由于Java不支持运算符重载,我们无法在自己的自定义类型中定义operator=。拷贝构造函数大家应该很熟悉,现在看一下如何支持clone方法:
-
实现
Cloneable接口,因为
Object的
clone方法将检查类是否实现了
Cloneable接口,如果没有将抛出异常
CloneNotSupportedException对象。
Cloneable接口没有任何方法,只是个标志,所以只需要简单的写上
implements Cloneable即可。
-
改写从
Object继承而来的
clone方法,使它的访问权限为
public,因为为了防止意外的支持
clone操作,
Object的
clone方法是
protected权限。
通过上面的分析,可以看出,如果我们要给自己的类添加拷贝功能,我们可以添加拷贝构造函数和实现Cloneable接口。
现在,来看一下不同的类型在拷贝过程中的表现:
|
Operator =
|
拷贝构造函数
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clone方法
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预定义非集合类型
|
深拷贝
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如果支持拷贝构造函数的类型,则是深拷贝
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不支持
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自定义类型
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浅拷贝
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取决于实现
|
取决于实现
|
预定义集合类型
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浅拷贝
|
会逐个调用每个元素的operator=方法
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下面是测试代码,首先测试的是预定义非集合类型的operator =操作:
int x=1;
int y=x;
y=2;
if(x!=y){
System.out.println("deep copy");
}
Integer a=1;
Integer b=a;
b=2;
if(!a.equals(b)){
System.out.println("deep copy");
}
String m="ok";
String n=m;
n="no";
if(!m.equals(n)){
System.out.println("deep copy");
}
程序运行后,输出三行deep copy,测试结果表明,这三种类型的operator =操作都是深拷贝。由于我没有测试完所有的预定义非集合类型,我这里推测它们的operator =都是深拷贝。
下面测试预定义非集合类型的拷贝构造函数:
Integer a=1;
Integer b=new Integer(a);
b=2;
if(!a.equals(b)){
System.out.println("deep copy");
}
String m="ok";
String n=new String(m);
n="no";
if(!m.equals(n)){
System.out.println("deep copy");
}
程序运行后,输出两行deep copy,测试结果表明,这两种类型的拷贝构造函数都是深拷贝。int没有拷贝构造函数。
现在我们来测试自定义类型的operator=操作,假设我有一个类Person,代码如下:
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;
}
void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
测试代码:
Person p=new Person();
p.setAge(32);
p.setName("陈抒");
Person p2=p;
p.setAge(33);
p.setName("老陈");
if( (p.getAge()!=p2.getAge())&&(!p.getName().equals(p2.getName())) ){
System.out.println("deep copy");
}
运行后,没有输出deep copy,说明这是浅拷贝。这里就是我们常说的两个引用之间的赋值,仅仅是让两个引用指向同一个对象。
现在,我们来测试预定义集合类型的operator=操作:
ArrayList list1=new ArrayList();
list1.add("yangzhou");
ArrayList list2=list1;
list1.clear();
if(list2.isEmpty()){
System.out.println("shallow copy");
}
结果输出为shallow copy。
现在我来测试拷贝构造函数:
ArrayList list1=new ArrayList();
list1.add("yangzhou");
ArrayList list2=new ArrayList(list1);
list1.clear();
if(list2.isEmpty()){
System.out.println("shallow copy");
}else{
System.out.println("deep copy");
}
输出结果是deep copy;
clone方法的测试代码只是将第三行换成list1.clone(),加上类型转换,这里不再贴代码了。结果也证明是深拷贝
。
预定义集合类的深拷贝
实际上就是调用每个元素的operator =。如果元素都是自定义类型的化,实际上还是浅拷贝。现在来看测试代码:
ArrayList list1=new ArrayList();
Person p1=new Person();
p1.setAge(32);
p1.setName("陈抒");
list1.add(p1);
ArrayList list2=(ArrayList) list1.clone();
list2.get(0).setName("chenshu");
if(list2.get(0).getName().equals(list1.get(0).getName())){
System.out.println("shallow copy");
}else{
System.out.println("deep copy");
}
输出为shallow copy,Person是自定义类型,它的operator =运算符只是引用之间赋值,是浅拷贝。因此当修改了list2的第一个元素指向的Person对象的name属性,也就是修改了list1第一个元素所指向的Person对象的name属性。对于这种拷贝,我自己起了一个名字,叫做第一层深拷贝。
现在我们有了表格中的结论,自己实现拷贝构造函数或者clone方法的时候就心里有数多了。
假如我的自定义类型内部成员变量都是预定义非集合类型,那么在clone方法中只需要调用Object.clone即可完成深拷贝操作。在拷贝构造函数中需要使用operator=来一个个的深拷贝;
假如我们的自定义类型内部成员变量有一些预定义类型,另一些是自定义类型,如果要深拷贝的话,最好调用自定义类型成员变量的拷贝构造函数或者clone方法。下面是例子代码:
public class Company {
public Company(){
}
public Company(Company c){
name=c.name;
person=new Person(c.person);
}
private String name;
private Person person;
public Person getPerson() {
return person;
}
public void setPerson(Person person) {
this.person = person;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public Object clone() throws CloneNotSupportedException{
Company c=new Company();
c.setName(name);
c.setPerson((Person) person.clone());
return c;
}
}
public class Person implements Cloneable{
public Person(){
}
public Person(Person p){
age=p.age;
name=p.name;
}
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;
}
@Override
public Object clone() throws CloneNotSupportedException{
return super.clone();
}
}
Person类的两个成员变量都是预定义非集合类型,所以只需要在clone方法中简单的调用super.clone()即可实现深拷贝。Company类有一个Person成员变量,因此要调用Person的clone方法。
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