在Java語言里，當我們需要拷貝一個對象時，有兩種類型的拷貝：淺拷貝與深拷貝。淺拷貝只是拷貝了源對象的地址，所以源對象的值發生變化時，拷貝對象的值也會發生變化。而深拷貝則是拷貝了源對象的所有值，所以即使源對象的值發生變化時，拷貝對象的值也不會改變。如下圖描述：
了解了淺拷貝和深拷貝的區別之后，本篇博客將教大家幾種深拷貝的方法。
拷貝對象
首先，我們定義一下需要拷貝的簡單對象。
/**
* 用戶
*/
public class User {
private String name;
private Address address;
// constructors, getters and setters
}
/**
* 地址
*/
public class Address {
private String city;
private String country;
// constructors, getters and setters
}
如上述代碼，我們定義了一個User用戶類，包含name姓名，和address地址，其中address並不是字符串，而是另一個Address類，包含country國家和city城市。構造方法和成員變量的get()、set()方法此處我們省略不寫。接下來我們將詳細描述如何深拷貝User對象。
方法一 構造函數
我們可以通過在調用構造函數進行深拷貝，形參如果是基本類型和字符串則直接賦值，如果是對象則重新new一個。
測試用例
@Test
public void constructorCopy() {
Address address = new Address("杭州", "中國");
User user = new User("大山", address);
// 調用構造函數時進行深拷貝
User copyUser = new User(user.getName(), new Address(address.getCity(), address.getCountry()));
// 修改源對象的值
user.getAddress().setCity("深圳");
// 檢查兩個對象的值不同
assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());
}
方法二 重載clone()方法
Object父類有個clone()的拷貝方法，不過它是protected類型的，我們需要重寫它並修改為public類型。除此之外，子類還需要實現Cloneable接口來告訴JVM這個類是可以拷貝的。
重寫代碼
讓我們修改一下User類，Address類，實現Cloneable接口，使其支持深拷貝。
/**
* 地址
*/
public class Address implements Cloneable {
private String city;
private String country;
// constructors, getters and setters
@Override
public Address clone() throws CloneNotSupportedException {
return (Address) super.clone();
}
}
/**
* 用戶
*/
public class User implements Cloneable {
private String name;
private Address address;
// constructors, getters and setters
@Override
public User clone() throws CloneNotSupportedException {
User user = (User) super.clone();
user.setAddress(this.address.clone());
return user;
}
}
需要注意的是，super.clone()其實是淺拷貝，所以在重寫User類的clone()方法時，address對象需要調用address.clone()重新賦值。
測試用例
@Test
public void cloneCopy() throws CloneNotSupportedException {
Address address = new Address("杭州", "中國");
User user = new User("大山", address);
// 調用clone()方法進行深拷貝
User copyUser = user.clone();
// 修改源對象的值
user.getAddress().setCity("深圳");
// 檢查兩個對象的值不同
assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());
}
方法三 Apache Commons Lang序列化
Java提供了序列化的能力，我們可以先將源對象進行序列化，再反序列化生成拷貝對象。但是，使用序列化的前提是拷貝的類（包括其成員變量）需要實現Serializable接口。Apache Commons Lang包對Java序列化進行了封裝，我們可以直接使用它。
重寫代碼
讓我們修改一下User類，Address類，實現Serializable接口，使其支持序列化。
/**
* 地址
*/
public class Address implements Serializable {
private String city;
private String country;
// constructors, getters and setters
}
/**
* 用戶
*/
public class User implements Serializable {
private String name;
private Address address;
// constructors, getters and setters
}
測試用例
@Test
public void serializableCopy() {
Address address = new Address("杭州", "中國");
User user = new User("大山", address);
// 使用Apache Commons Lang序列化進行深拷貝
User copyUser = (User) SerializationUtils.clone(user);
// 修改源對象的值
user.getAddress().setCity("深圳");
// 檢查兩個對象的值不同
assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());
}
方法四 Gson序列化
Gson可以將對象序列化成JSON，也可以將JSON反序列化成對象，所以我們可以用它進行深拷貝。
測試用例
@Test
public void gsonCopy() {
Address address = new Address("杭州", "中國");
User user = new User("大山", address);
// 使用Gson序列化進行深拷貝
Gson gson = new Gson();
User copyUser = gson.fromJson(gson.toJson(user), User.class);
// 修改源對象的值
user.getAddress().setCity("深圳");
// 檢查兩個對象的值不同
assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());
}
方法五 Jackson序列化
Jackson與Gson相似，可以將對象序列化成JSON，明顯不同的地方是拷貝的類（包括其成員變量）需要有默認的無參構造函數。
重寫代碼
讓我們修改一下User類，Address類，實現默認的無參構造函數，使其支持Jackson。
/**
* 用戶
*/
public class User {
private String name;
private Address address;
// constructors, getters and setters
public User() {
}
}
/**
* 地址
*/
public class Address {
private String city;
private String country;
// constructors, getters and setters
public Address() {
}
}
測試用例
@Test
public void jacksonCopy() throws IOException {
Address address = new Address("杭州", "中國");
User user = new User("大山", address);
// 使用Jackson序列化進行深拷貝
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
User copyUser = objectMapper.readValue(objectMapper.writeValueAsString(user), User.class);
// 修改源對象的值
user.getAddress().setCity("深圳");
// 檢查兩個對象的值不同
assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());
}
總結
說了這么多深拷貝的實現方法，哪一種方法才是最好的呢？最簡單的判斷就是根據拷貝的類（包括其成員變量）是否提供了深拷貝的構造函數、是否實現了Cloneable接口、是否實現了Serializable接口、是否實現了默認的無參構造函數來進行選擇。如果需要詳細的考慮，則可以參考下面的表格：
