Java Deep copy, shallow copy, clone

Question

I need clarification on the differences between deep copy, shallow copy, and clone in Java

Answer 1

在Java上下文中，我们首先需要在“复制值”和“复制对象”之间进行区分。

int a = 1;
int b = a;     // copying a value
int[] s = new int[]{42};
int[] t = s;   // copying a value (the object reference for the array above)

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hi mom");
               // copying an object.
StringBuffer sb2 = new StringBuffer(sb);

简而言之，对类型为引用类型的变量的引用分配是“复制值”，其中该值是对象引用。要复制对象，需要new显式地或在幕后使用某种东西。

现在用于对象的“浅”复制与“深”复制。浅复制通常表示仅复制对象的一个​​级别，而深复制通常表示复制多个级别的对象。问题在于确定水平是什么意思。考虑一下：

public class Example {
    public int foo;
    public int[] bar;
    public Example() { };
    public Example(int foo, int[] bar) { this.foo = foo; this.bar = bar; };
}

Example eg1 = new Example(1, new int[]{1, 2});
Example eg2 = ... 

正常的解释是的“浅”副本eg1将是一个新Example对象，其foo等于1，并且其bar字段引用与原始对象相同的数组。例如

Example eg2 = new Example(eg1.foo, eg1.bar);

的“深层”副本的常规解释eg1是一个新Example对象，该对象foo等于1，并且其bar字段引用原始数组的副本；例如

Example eg2 = new Example(eg1.foo, Arrays.copy(eg1.bar));

（来自C / C ++背景的人们可能会说参考分配会产生浅表副本。但是，这通常不是Java上下文中浅表副本的意思。）

存在另外两个问题/不确定性领域：

有多深？它会停在两个级别吗？三个级别？这是否意味着整个连接对象图？

封装的数据类型呢？例如一个字符串？字符串实际上不仅仅是一个对象。实际上，它是带有一些标量字段的“对象”，并且是对字符数组的引用。但是，API完全隐藏了字符数组。因此，当我们谈论复制字符串时，将其称为“浅”副本还是“深”副本有意义吗？还是我们应该称它为副本？

最后，克隆。克隆是所有类（和数组）上都存在的一种方法，通常认为该方法可生成目标对象的副本。然而：

此方法的规范没有明确说明这是浅拷贝还是深拷贝（假设这是有意义的区别）。

实际上，规范甚至没有明确声明克隆会产生一个新对象。

这是javadoc所说的：

“创建并返回此对象的副本。“ copy”的确切含义可能取决于对象的类。通常的意图是，对于任何对象x，表达式x.clone() != x将为true，而表达式x.clone().getClass() == x.getClass()将为true ，但这不是绝对要求。虽然通常情况x.clone().equals(x)是正确的，但这不是绝对要求。”

请注意，这就是说克隆可能是目标对象，而另一极端是克隆可能与原始对象不相等。并假设甚至支持克隆。

简而言之，对于每个Java类，克隆都可能意味着不同的东西。

有人认为（如@supercat在注释中所做的那样）Java clone()方法已损坏。但是我认为正确的结论是，克隆的概念在面向对象环境中被打破了。在AFAIK中，不可能开发出一个统一的克隆模型，该模型在所有对象类型上都是一致且可用的。