Java 值傳遞與對象拷貝


值傳遞與對象拷貝

值傳遞和引用傳遞

調用一個有參函數的時候,會把實際參數傳遞給形式參數。但是,在程序語言中,這個傳遞過程中傳遞的兩種情況,即值傳遞和引用傳遞

兩者區別

  1. 值傳遞(pass by value)是指在調用函數時將實際參數復制一份傳遞到函數中,這樣在函數中如果對參數進行修改,將不會影響到實際參數
  2. 引用傳遞(pass by reference)是指在調用函數時將實際參數的地址直接傳遞到函數中,那么在函數中對參數所進行的修改,將影響到實際參數

java中的值傳遞

  1. java中只存在值傳遞,不存在引用傳遞

  2. 對於基本數據類型

    public class ParamTest
    {
    	public static void main(String[] args) 
        {
           ParamTest pt = new ParamTest();
           int i = 10;
           pt.pass(i);
           System.out.println("print in main , i is " + i);
        }
    
        public void pass(int j) 
        {
           j = 20;
           System.out.println("print in pass , j is " + j);
        }
    }
    /*
    	輸出
    	print in pass , j is 20
        print in main , i is 10
    */
    

    由此可見,對於基本數據類型,是在棧中重新建立一個引用 j,使其值等於傳遞的參數值 i,改變 j 並不影響 i

  3. 對於引用數據類型

    • 示例一

      public static void main(String[] args) 
      {
      ParamTest pt = new ParamTest();
         User hello = new User();
      hello.setName("Hello");
         hello.setGender("Male");
      pt.pass(hello);
         System.out.println("print in main , user is " + hello);
      }
      public void pass(User user) 
      {
         user.setName("HelloChange");
         System.out.println("print in pass , user is " + user);
      }
      /*
      	輸出
      	print in pass , user is User{name='HelloChange', gender='Male'}
      	print in main , user is User{name='HelloChange', gender='Male'}
      */
      
    • 示例二

      public static void main(String[] args) 
      {
         ParamTest pt = new ParamTest();
         User hello = new User();
         hello.setName("Hello");
         hello.setGender("Male");
         pt.pass(hello);
         System.out.println("print in main , user is " + hello);
      }
      public void pass(User user) 
      {
         user = new User();
         user.setName("HelloChange");
         user.setGender("Male");
         System.out.println("print in pass , user is " + user);
      }
      /*
       輸出
       print in pass , user is User{name='HelloChange', gender='Male'}
       print in main , user is User{name='Hello', gender='Male'}
      */
      

      示例一中,調用 User 類方法改變了內存地址上對象的屬性,但這並不是對傳入參數本身的改變,實際上傳入 hello 之后,在棧中建立 user 引用,且指向地址與 hello 相同,即指向同一對象,對對象的改變並不是對 hello 這個引用的改變,其值一直在棧中指向對象空間地址

      示例二中,傳入 hello 之后,在棧中建立 user 引用並於 hello 等值,但通過 new 對象,使 user 引用指向了新的對象,即 user 在棧中的值改變了,而 hello 的值一直指向原對象並不受影響

對象拷貝

含義

有時侯我們需要獲得一個新對象,和已經存在的對象完全相同,但又必須相互獨立,如果使用簡單的賦值方式,實際上指向的還是同一內存地址上的對象,操作一個引用可能會影響另一個,這就需要對象拷貝來獲取一個完全相同的新對象

5種方式

  1. setter/getter

    new 新對象后用 set/get 方法設置屬性

  2. 淺克隆

    • 被復制的類需要實現Clonenable接口(不實現的話在調用 clone 方法會拋出 CloneNotSupportedException 異常), 該接口為標記接口(不含任何方法)
    • 覆蓋clone() 方法,訪問修飾符設為 public。方法中調用 super.clone() 方法得到需要的復制對象
    class Address
    {
        private String address;
    
        public String getAddress()
        {
            return address;
        }
        public void setAddress(String address)
        {
            this.address = address;
        }
    }
    class Student implements Cloneable
    {
        private int number;
    
        private Address addr;
    
        public Address getAddr()
        {
            return addr;
        }
    
        public void setAddr(Address addr)
        {
            this.addr = addr;
        }
    
        public int getNumber()
        {
            return number;
        }
    
        public void setNumber(int number)
        {
            this.number = number;
        }
    
        @Override
        public Object clone()
        {
            Student stu = null;
            try
            {
                stu = (Student) super.clone();   //淺復制
            }
            catch (CloneNotSupportedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
            return stu;
        }
    }
    public class Test
    {
    
        public static void main(String args[])
        {
    
            Address addr = new Address();
            addr.setAddress("杭州市");
            Student stu1 = new Student();
            stu1.setNumber(123);
            stu1.setAddr(addr);
    
            Student stu2 = (Student) stu1.clone();
    
            System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAddress());
            System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAddress());
    
            stu2.setNumber(124);
            addr.setAddress("西湖區");
    
            System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAddress());
            System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAddress());
        }
    }
    
    /*
    	輸出
    	學生1:123,地址:杭州市
    	學生2:123,地址:杭州市
    	學生1:123,地址:西湖區
    	學生2:124,地址:西湖區
    */
    

    通過淺克隆獲得新對象,其基本數據類型成員變量得到了復制,修改后不影響原對象

    若變量為引用數據類型,則只復制地址引用,還是指向相同地址,修改時會相互影響

    若變量為 String 類型,則拷貝其地址引用。但是在修改時,它會從字符串池中重新生成一個新的字符串,原有字符串對象保持不變

  3. 深克隆

    • 淺復制只是復制了addr 變量的引用,並沒有真正的開辟另一塊空間,將值復制后再將引用返回給新對象
    • 為了達到真正的復制對象,而不是純粹引用復制。我們需要將 Address 類可復制化,並且修改 clone 方法,代碼如下:
    class Address implements Cloneable
    {
        private String address;
    
        public String getAddress()
        {
            return address;
        }
    
        public void setAddress(String address)
        {
            this.address = address;
        }
    
        @Override
        public Object clone()//Address 類可復制化
        {
            Address addr = null;
            try
            {
                addr = (Address) super.clone();
            }
            catch (CloneNotSupportedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
            return addr;
        }
    }
    class Student implements Cloneable
    {
        private int number;
    
        private Address addr;
    
        public Address getAddr()
        {
            return addr;
        }
        public void setAddr(Address addr)
        {
            this.addr = addr;
        }
        public int getNumber()
        {
            return number;
        }
        public void setNumber(int number)
        {
            this.number = number;
        }
        @Override
        public Object clone()
        {
            Student stu = null;
            try
            {
                stu = (Student) super.clone();   //淺復制
            }
            catch (CloneNotSupportedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
            stu.addr = (Address) addr.clone();   //引用數據類型變量深復制
            return stu;
        }
    }
    public class Test
    {
    
        public static void main(String args[])
        {
    
            Address addr = new Address();
            addr.setAddress("杭州市");
            Student stu1 = new Student();
            stu1.setNumber(123);
            stu1.setAddr(addr);
    
            Student stu2 = (Student) stu1.clone();
    
            System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAddress());
            System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAddress());
    
            stu2.setNumber(124);
            addr.setAddress("西湖區");
    
            System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAddress());
            System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAddress());
        }
    }
    /*
    	輸出
    	學生1:123,地址:杭州市
    	學生2:123,地址:杭州市
    	學生1:123,地址:西湖區
    	學生2:124,地址:杭州市
    */
    
  4. 工具類

    org.apache.commons 組件 BeanUtils 和 PropertyUtils,靜態方法 copyProperties(Object o1,Object o2)

  5. 序列化

    序列化就是將對象寫到流的過程,寫到流中的對象是原有對象的一個拷貝,而原對象仍然存在於內存中。通過序列化實現的拷貝不僅可以復制對象本身,而且可以復制其引用的成員對象,因此通過序列化將對象寫到一個流中,再從流里將其讀出來,可以實現深克隆。需要注意的是能夠實現序列化的對象其類必須實現Serializable接口,否則無法實現序列化操作

    class Professor implements Serializable
    {
        String name;
        int age;
        Professor(String name, int age)
        {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    }
    class Student implements Serializable
    {
        String name;//常量對象
        int age;
        Professor p;//引用數據類型
        Student(String name, int age, Professor p)
        {
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.p = p;
        }
        //深克隆
        public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException
        {
            //將對象寫到流里
            ByteArrayOutputStream bo = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(bo);
            oo.writeObject(this);
            //從流里讀出來
            ByteArrayInputStream bi = new ByteArrayInputStream(bo.toByteArray());
            ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(bi);
            return (oi.readObject());
        }
    }
    public class Test
    {
        public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException
        {
            Professor p = new Professor("wangwu", 50);
            Student s1 = new Student("zhangsan", 18, p);
            Student s2 = (Student) s1.deepClone();
            s2.p.name = "lisi";
            s2.p.age = 30;
            System.out.println("name=" + s1.p.name + "," + "age=" + s1.p.age); 
            //學生1的教授不改變
        }
    }
    


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