Java對象複製

Java中對象複製是一個十分基本的操作，也是一個容易被忽略並且易出現隱患的地方。在實際開發中，對象複製的需求是非常高的。然而，Java語言本身並沒有提供複製對象的語法或介面，這就需要我們自己去實現。

一、淺拷貝和深拷貝

在Java中，對象複製分為淺拷貝和深拷貝兩種方式。

淺拷貝是指只拷貝對象本身和對象中的基本類型變數，而不拷貝對象中引用類型變數所引用的對象。例如：

public class Person implements Cloneable {
    private String name;
    private int age;
    private List hobbies;

    // setters and getters

    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
    Person person1 = new Person();
    person1.setName("Alice");
    person1.setAge(25);
    List hobbies = new ArrayList();
    hobbies.add("reading");
    hobbies.add("traveling");
    person1.setHobbies(hobbies);

    Person person2 = (Person) person1.clone();

    System.out.println(person1 == person2); // false
    System.out.println(person1.getHobbies() == person2.getHobbies()); // true
}

可以看出，person2和person1的引用地址不同，但是person2的hobbies引用的對象和person1的hobbies引用的對象一樣。這是因為這兩個對象指向了同一塊堆內存中的地址，當person1的hobbies變數中的地址拷貝到person2中時，它們指向了同一塊堆內存中的地址。

而深拷貝則是指複製一個對象，同時也把該對象所引用的對象都複製了一遍。例如：

public class Person implements Cloneable {
    private String name;
    private int age;
    private List hobbies;

    // setters and getters

    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Person person = (Person) super.clone();
        person.setHobbies(new ArrayList(this.hobbies));
        return person;
    }
}

public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
    Person person1 = new Person();
    person1.setName("Alice");
    person1.setAge(25);
    List hobbies = new ArrayList();
    hobbies.add("reading");
    hobbies.add("traveling");
    person1.setHobbies(hobbies);

    Person person2 = (Person) person1.clone();

    System.out.println(person1 == person2); // false
    System.out.println(person1.getHobbies() == person2.getHobbies()); // false
}

在這個例子中，我們通過在clone方法中手動創建一個新的List，並複製了person1原本所引用的List中的所有元素到新的List中來實現深拷貝。當我們對person2.getHobbies()和person1.getHobbies()列印結果後，我們可以看到它們已經不再引用同一塊內存地址了。

二、對象複製的方法

在Java中，我們通常使用如下幾種方式來實現對象的複製：

1. 直接使用Object類的clone()方法。例如：

Object clonedObject = originalObject.clone();

需要注意的是，要在待複製類中實現Cloneable介面並重寫clone()方法。

2. 使用Java序列化機制。例如：

ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
oos.writeObject(originalObject);
byte[] bytes = baos.toByteArray();

ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(bytes);
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
Object clonedObject = ois.readObject();

這種方法要求待複製的類必須實現Serializable介面。

3. 使用第三方庫，如Apache Commons BeanUtils。例如：

BeanUtils.copyProperties(originalObject, clonedObject);

三、對象複製的注意事項

1. 由於Java中的方法參數傳遞都是按值傳遞的，當傳遞一個對象作為參數時，實際上傳遞的是對象的引用，也就是該對象在堆中的存放地址。因此，在使用淺拷貝時需要注意，如果拷貝出來的對象中的引用類型變數所引用的對象被修改，那麼原對象中的引用類型變數所引用的對象也會被修改。

2. 在使用Cloneable和序列化機制時，我們需要注意對象的構造方法的執行順序。如果不小心實現了一個有參構造函數，在使用clone和序列化機制的時候就會出問題。因為clone或反序列化過程中並不會再次調用構造方法，因此對象中的一些屬性可能沒有被初始化。

四、總結

Java對象複製是一個很基本的操作，但是實現起來卻需要我們注意各種細節和風險。在選擇對象複製的方式時，需要根據實際需要和場景進行選擇。如果要拷貝的對象中包含了引用類型的變數，那麼淺拷貝很可能會存在問題，需要選擇使用深拷貝。而在使用對象複製的過程中也需要注意每種方法的局限性和注意事項，以避免不必要的錯誤和風險。