什么是浅拷贝和深拷贝

一、概念

浅拷贝（Shallow Copy）

深拷贝（Deep Copy）

二、Java中使用工具来帮助进行对象的拷贝

⭐三、bean工具类

总结

一、概念

当涉及到对象复制时，浅拷贝和深拷贝是两个重要的概念。它们描述了在复制对象时如何处理对象内部的引用关系。

浅拷贝（Shallow Copy）

浅拷贝是指在复制对象时，只复制对象本身以及其内部的基本数据类型字段，而不复制对象内部的引用类型字段所引用的对象。换句话说，对于引用类型的字段，浅拷贝只复制了引用，而没有复制引用所指向的实际对象。

在这种拷贝中，只复制了原始对象的引用，而不是对象的实际内容。换句话说，原始对象和浅拷贝对象将共享相同的内存地址，因此对浅拷贝对象所做的任何更改也会反映在原始对象上。这通常适用于基本数据类型（如整数、浮点数等）以及引用类型（如字符串、数组、类对象等）。

举个例子，假设有一个包含引用类型字段的对象 A，进行浅拷贝后得到对象 B。如果修改对象 B 内部引用类型字段所指向的对象，这个修改也会影响到对象 A 内部相应的字段所引用的对象，因为它们实际上引用的是同一个对象。

深拷贝（Deep Copy）

深拷贝是指在复制对象时，不仅复制对象本身和其内部的基本数据类型字段，还递归地复制对象内部所有引用类型字段所引用的对象，从而创建全新的对象结构。深拷贝可以保证复制后的对象与原对象完全独立，对复制对象的修改不会影响原对象，反之亦然。这意味着原始对象和深拷贝对象将拥有独立的内存地址，对深拷贝对象所做的更改不会影响原始对象。深拷贝通常适用于包含复杂内部结构的对象（如包含嵌套对象的类）。

使用上面的例子，如果对对象 B 进行深拷贝，修改对象 B 内部引用类型字段所指向的对象不会影响对象 A 内部相应的字段所引用的对象，因为它们引用的是两个不同的对象。

以下是一个简单的示例代码来演示浅拷贝和深拷贝的区别：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class DeepCopyExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个原始的 List 对象，包含三个字符串元素List<String> originalList = new ArrayList<>();originalList.add("元素 1");originalList.add("元素 2");originalList.add("元素 3");// 执行浅拷贝List<String> shallowCopy = shallowCopy(originalList);// 执行深拷贝List<String> deepCopy = deepCopy(originalList);// 更改原始列表中的元素originalList.set(0, "新元素 1");// 打印原始列表、浅拷贝列表和深拷贝列表的内容System.out.println("原始列表：" + originalList);System.out.println("浅拷贝列表：" + shallowCopy);System.out.println("深拷贝列表：" + deepCopy);}// 执行浅拷贝的方法public static <T> List<T> shallowCopy(List<T> listToCopy) {List<T> newList = new ArrayList<>();for (T item : listToCopy) {newList.add(item);}return newList;}// 执行深拷贝的方法public static <T> List<T> deepCopy(List<T> listToCopy) {List<T> newList = new ArrayList<>();for (T item : listToCopy) {// 如果元素是一个复杂对象，需要递归执行深拷贝if (item instanceof Cloneable) {try {T clonedItem = (T) item.getClass().getMethod("clone").invoke(item);newList.add(clonedItem);} catch (NoSuchMethodException | IllegalAccessException | InvocationTargetException e) {e.printStackTrace();}} else {// 如果元素是一个基本类型或不可拷贝的对象，直接添加到新列表中newList.add(item);}}return newList;}
}

在这个示例中，我们创建了一个包含三个字符串元素的List对象originalList。然后，我们执行了浅拷贝和深拷贝操作，分别将originalList复制到shallowCopy和deepCopy变量中。接着，我们更改了原始列表中的第一个元素，并打印出原始列表、浅拷贝列表和深拷贝列表的内容。

可以看到，浅拷贝列表和原始列表共享相同的内存地址，因此对原始列表的更改也会反映在浅拷贝列表中。而深拷贝列表则拥有独立的内存地址，对原始列表的更改不会影响深拷贝列表。

请注意，深拷贝对于包含复杂内部结构的对象（如包含嵌套对象的类）可能会比较复杂，因为需要递归地执行拷贝操作。此外，如果对象的类没有实现Cloneable接口，或者其clone()方法被覆盖并且没有正确实现拷贝逻辑，那么深拷贝可能无法正常工作。在这种情况下，你可能需要手动实现拷贝逻辑，或者使用其他方法来复制对象。

二、Java中使用工具来帮助进行对象的拷贝

以下是一些常见的工具和方法：

1. clone()方法：Cloneable接口中的clone()方法可以用来拷贝对象。如果一个类实现了Cloneable接口并正确重写了clone()方法，那么可以使用clone()方法来创建对象的副本。示例如下：

public class MyClass implements Cloneable {// 定义字段private int field;// 构造函数public MyClass(int field) {this.field = field;}@Overridepublic Object clone() {try {MyClass clonedObject = (MyClass) super.clone();return clonedObject;} catch (CloneNotSupportedException e) {e.printStackTrace();return null;}}public static void main(String[] args) {MyClass obj1 = new MyClass(10);MyClass obj2 = obj1.clone();System.out.println(obj1 == obj2);  // false，输出为 false 表示 obj1 和 obj2 是不同的对象System.out.println(obj1.field == obj2.field);  // true，输出为 true 表示 obj1 和 obj2 的 field 字段值相同}
}

上述示例中，MyClass类实现了Cloneable接口，并正确重写了clone()方法。通过调用clone()方法，可以创建MyClass对象的副本。

2. ObjectInputStream和ObjectOutputStream类：这些类位于java.io包中，可以用于将对象序列化到流中，然后再从流中反序列化回对象。示例如下：

import java.io.*;public class DeepCopyExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个原始的 MyClass 对象MyClass obj1 = new MyClass(10);// 将 obj1 对象序列化到流中try (ObjectOutputStream objOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.ser"))) {objOutputStream.writeObject(obj1);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}// 从流中反序列化回对象try (ObjectInputStream objInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.ser"))) {MyClass obj2 = (MyClass) objInputStream.readObject();} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(obj1 == obj2);  // false，输出为 false 表示 obj1 和 obj2 是不同的对象System.out.println(obj1.field == obj2.field);  // true，输出为 true 表示 obj1 和 obj2 的 field 字段值相同}
}class MyClass implements Serializable {// 定义字段private int field;// 构造函数public MyClass(int field) {this.field = field;}
}

上述示例中，MyClass类实现了Serializable接口。通过使用ObjectOutputStream和ObjectInputStream，可以将MyClass对象序列化到文件中，然后再从文件中反序列化回对象。这也实现了对象的拷贝。

需要注意的是，对象的拷贝涉及到对象的状态和内容的复制。在进行拷贝时，需要确保拷贝的对象具有相同的状态和内容。以上介绍的方法适用于大部分情况下的对象拷贝，但在某些特殊情况下，可能需要根据具体需求进行更复杂的拷贝操作。

⭐三、bean工具类

在开发中可以自己封装一个通用的工具方法，用于将一个对象的属性复制到另一个对象中。以下参考b站up主三更草堂博客项目中封装的工具类，如下：

public class BeanCopyUtils {private BeanCopyUtils() {}public static <V> V copyBean(Object source, Class<V> clazz) {//创建目标对象V result = null;try {result = clazz.newInstance();//实现属性copycopyProperties(source, result);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}//返回结果return result;}public static <O, V> List<V> copyBeanList(List<O> list, Class<V> clazz) {return list.stream().map(o -> copyBean(o, clazz)).collect(Collectors.toList());}
}

其中包含两个方法：

copyBean 方法接收一个源对象和目标对象的类作为参数，通过反射创建目标对象，并将源对象的属性复制到目标对象中。
copyBeanList 方法接收一个源对象列表和目标对象的类作为参数，使用 Java 8 的 Stream API 对列表中的每个对象调用 copyBean 方法，最终返回复制后的对象列表。

这种方式可以减少重复的属性复制代码，提高代码的复用性和可维护性。需要注意的是，该方法在处理属性复制时使用的是浅拷贝，如果需要深拷贝属性，可能需要额外的处理。