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Java 中也存在类似的“直接引用”“浅拷贝”和“深拷贝”

news 2025/8/4 10:27:11

Java 中也存在类似的“直接引用”“浅拷贝”和“深拷贝”概念，只是实现方式与 Python 略有不同（Java 更依赖对象的 clone() 方法和接口实现）。以下是具体对应关系和示例：

1. Java 中的“直接引用”（对应 Python 的 `b = a`）

本质：通过赋值运算符 = 让新变量指向原对象的引用，两者共享同一块内存。

表现：修改任何一方的成员变量（包括基本类型和引用类型），都会影响另一方。

示例：

class MyClass {int num;int[] arr; // 引用类型成员public MyClass(int num, int[] arr) {this.num = num;this.arr = arr;}
}public class Main {public static void main(String[] args) {int[] arr = {1, 2};MyClass a = new MyClass(10, arr);MyClass b = a; // 直接引用，共享同一对象// 修改基本类型成员b.num = 20;System.out.println(a.num); // 20（a 被影响）// 修改引用类型成员b.arr[0] = 100;System.out.println(a.arr[0]); // 100（a 被影响）}
}

2. Java 中的“浅拷贝”（对应 Python 的 `a.copy()` 或 `a[:]`）

实现方式：通过重写 Object 类的 clone() 方法，并让类实现 Cloneable 接口（标记接口，无实际方法）。
本质：创建新对象，复制原对象的基本类型成员，但引用类型成员仍指向原对象的引用（共享嵌套结构）。

表现：

修改新对象的基本类型成员，原对象不受影响。
修改新对象的引用类型成员，原对象会被同步影响。

示例：

class MyClass implements Cloneable { // 实现 Cloneable 接口int num;int[] arr;public MyClass(int num, int[] arr) {this.num = num;this.arr = arr;}// 重写 clone() 实现浅拷贝@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone(); // 调用父类的 clone()，默认是浅拷贝}
}public class Main {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {int[] arr = {1, 2};MyClass a = new MyClass(10, arr);MyClass b = (MyClass) a.clone(); // 浅拷贝// 修改基本类型成员b.num = 20;System.out.println(a.num); // 10（a 不受影响）// 修改引用类型成员b.arr[0] = 100;System.out.println(a.arr[0]); // 100（a 被影响，共享引用）}
}

3. Java 中的“深拷贝”（对应 Python 的 `copy.deepcopy(a)`）

实现方式：在浅拷贝基础上，手动对所有引用类型成员也进行拷贝（递归拷贝嵌套结构）。
本质：创建完全独立的新对象，所有层级的成员（包括嵌套的引用类型）都被复制，与原对象无任何共享。

表现：修改新对象的任何成员（基本类型或引用类型），原对象都不受影响。

示例：

class MyClass implements Cloneable {int num;int[] arr;public MyClass(int num, int[] arr) {this.num = num;this.arr = arr;}// 重写 clone() 实现深拷贝@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {MyClass copy = (MyClass) super.clone(); // 先浅拷贝外层copy.arr = this.arr.clone(); // 手动拷贝引用类型成员（深拷贝关键）return copy;}
}public class Main {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {int[] arr = {1, 2};MyClass a = new MyClass(10, arr);MyClass b = (MyClass) a.clone(); // 深拷贝// 修改基本类型成员b.num = 20;System.out.println(a.num); // 10（a 不受影响）// 修改引用类型成员b.arr[0] = 100;System.out.println(a.arr[0]); // 1（a 不受影响，嵌套结构已独立）}
}

总结：Java 与 Python 的对应关系

操作类型	Python 实现	Java 实现	核心特点
直接引用	`b = a`	`MyClass b = a;`	完全共享，修改互相同步
浅拷贝	`b = a.copy()` 或 `a[:]`	实现 `Cloneable` 并重写 `clone()`（默认浅拷贝）	外层独立，嵌套结构共享
深拷贝	`b = copy.deepcopy(a)`	重写 `clone()` 并手动拷贝所有引用类型成员	完全独立，无任何共享