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Java 列表复制与对象引用
一、知识点
1. 对象引用的基本概念
在 Java 中，List<School> 这样的集合存储的并不是真正的对象，而是对象的“地址”（引用）。就好比你有一个文件柜，文件柜里放的不是文件本身，而是指向文件存放位置的标签。集合中的每个元素都指向堆内存中的实际对象实例。
2. 列表复制与对象引用
当你用 new ArrayList<>(schools) 复制一个列表时，新列表（比如 sortedSchools）只是把原列表（schools）中对象的“地址”复制了一遍，而不是复制对象本身。也就是说，两个列表中的元素都指向同一个对象实例，就像两个标签指向同一个文件。
3. 对象属性修改的影响
因为两个列表中的元素指向同一个对象，所以当你修改复制后的列表（sortedSchools）中对象的属性时，原列表（schools）中对应的对象属性也会跟着变。就好比你通过一个标签修改了文件内容，另一个标签指向的文件内容也会变。
4. 避免原列表被修改的方法
如果你希望修改复制后的列表时不影响原列表，可以在复制列表时创建新的对象，而不是直接复制引用。比如用构造函数重新创建对象：
List<School> sortedSchools = new ArrayList<>();
for (School school : schools) {sortedSchools.add(new School(school.abbreviation, school.totalStudents));
}
这种方法虽然能避免原列表被修改，但会增加内存开销（因为要创建新的对象实例）和处理时间（因为要调用构造函数）。
二、面试题
1. 基础概念题
题目：请解释在 Java 中 List<School> 存储的是 School 对象还是对象的引用？并说明当使用 new ArrayList<>(schools) 复制列表时会发生什么？
答案：List<School> 存储的是 School 对象的引用，而不是对象本身。就好比你有一个文件柜，文件柜里放的是指向文件的标签，而不是文件本身。当使用 new ArrayList<>(schools) 复制列表时，新列表只是复制了原列表中对象的引用（标签），而不是创建新的对象实例。也就是说，新列表和原列表中的元素都指向堆内存中同一个对象。
2. 代码分析题
题目：以下是一段 Java 代码，请分析代码的输出结果，并解释原因。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;class School {String abbreviation;int totalStudents;int unassignedStudents;int supervisors;public School(String abbreviation, int totalStudents) {this.abbreviation = abbreviation;this.totalStudents = totalStudents;this.unassignedStudents = totalStudents;this.supervisors = 0;}
}public class Main {public static void main(String[] args) {List<School> schools = new ArrayList<>();School school1 = new School("ABC", 100);schools.add(school1);List<School> sortedSchools = new ArrayList<>(schools);for (School school : sortedSchools) {if (school.unassignedStudents > 0) {school.unassignedStudents -= 20;school.supervisors++;}}System.out.println("原列表 schools 中学校的未分配学生数: " + schools.get(0).unassignedStudents);}
}
答案：输出结果是 原列表 schools 中学校的未分配学生数: 80。原因如下：
sortedSchools是通过new ArrayList<>(schools)复制的，它只是复制了schools中对象的引用，而不是创建新的对象实例。- 在
sortedSchools中修改对象的属性（比如unassignedStudents和supervisors），因为引用的是同一个对象，所以schools中对应的对象属性也会被修改。因此，schools.get(0).unassignedStudents的值会从 100 变为 80。
3. 优化策略题
题目：如果希望在上述代码中，对 sortedSchools 中 School 对象属性的修改不影响 schools 列表，应该如何修改代码？请说明这种修改的优缺点。
答案：
- 修改方法：在复制列表时创建新的 School 对象，而不是直接复制引用。修改后的代码如下：
List<School> sortedSchools = new ArrayList<>(); for (School school : schools) {sortedSchools.add(new School(school.abbreviation, school.totalStudents)); } - 优点：这样可以保证原列表
schools不会被sortedSchools的操作所影响，数据的独立性更好。就像你复制了一份文件，修改副本不会影响原始文件。 - 缺点：会增加内存开销（因为需要创建新的对象实例），同时也会增加处理时间（因为每次复制都要调用构造函数来创建新对象）。