再谈 Java 深浅拷贝

本文是 Piasy 原创，发表于 https://blog.piasy.com，请阅读原文支持原创 https://blog.piasy.com/2016/03/31/Java-Defensive-Copy-Immutable-Unmodifiable-2/

去年的一篇文章总结了一下深浅拷贝，Immutable 和 unmodifiable 这三个概念，今天再看看 Java 的深浅拷贝。

考虑以下代码：

static class ImmutablePerson {
    final String mName;

    ImmutablePerson(String name) {
        mName = name;
    }
}

List<ImmutablePerson> list1 = new ArrayList<>();
list1.add(new ImmutablePerson("Piasy"));
List<ImmutablePerson> list2 = new ArrayList<>(list1);

list2 = new ArrayList<>(list1) 是否是一次深拷贝呢？实际情况是这样的：

list2 和 list1 是两个不同的对象，为 list2 增加一个元素，并不会导致 list1 也增加一个元素
但是 list2 内的元素，和 list1 内的元素，也就是它俩唯一的一个元素 Person 对象，是同一个对象，内存地址都是一样的
查看 ArrayList 的构造函数，我们发现它通过 System.arraycopy 来拷贝传入的数据，这说明 System.arraycopy 进行的是浅拷贝，而这个测试用例的结果也同样证明了这个结论
但是由于 Person 类的 mName 声明为了 final，而 String 又是 immutable 的，所以实际上，Person 类就是 immutable 的，因此，这里 System.arraycopy 进行的浅拷贝不会带来任何问题
但是必须注意，一旦 Person 类不是 immutable 的，那这里就可能会产生 bug 了，例如， list1.get(0).mName = "Test"，就会导致 list2.get(0).mName 也变成了 Test，这个测试用例的结果证明了这个结论

所以去年的文章中描述的深拷贝并不严谨，实际上还是浅拷贝。那么 Java 里面什么才是深拷贝呢？（实现正确的） serialization！为什么需要说是实现正确的呢？因为只有在 clone 方法中 new 了一个新对象，并且对于每个成员，都是 new 了一个新对象再赋值，这才是彻彻底底的深拷贝，没有任何一个成员变量是以前的副本的成员变量的浅拷贝。这个测例实际上就不是一个实现正确的 serialization。

但这样彻底的深拷贝开销太大，所以并不实用，更好的做法还是 Immutable，一旦实现了 Immutable，浅拷贝反倒是最好的搭档了，既高效又安全。而为了降低开销，并且保证语义的准确，最好的实践还是用 unmodifiable 来实现 immutable。

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