Поверхностное vs Глубокое клонирование

Разница между поверхностным (shallow) и глубоким (deep) клонированием в Java связана с тем, как копируются объекты и их составные части при клонировании.

Поверхностное клонирование (Shallow Cloning)

• Описание: При поверхностном клонировании создается новый объект верхнего уровня, но его поля, которые являются ссылками на другие объекты, копируются как ссылки. Это означает, что оригинальный объект и его клон разделяют одни и те же вложенные объекты.

• Последствия: Изменения в вложенных объектах будут отражаться как в оригинале, так и в клоне.

• Реализация: Стандартный метод clone() из класса Object выполняет поверхностное клонирование. Например:

  java
  public class Person implements Cloneable {
      private String name;
      private Address address;
  
      @Override
      protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
          return super.clone();
      }
  }

Глубокое клонирование (Deep Cloning)

• Описание: При глубоком клонировании создается новый объект, и все его составные части (вложенные объекты) также рекурсивно клонируются. В результате получается полностью независимая копия объекта.

• Последствия: Изменения в оригинальном объекте или его вложенных объектах не повлияют на клон, и наоборот.

• Реализация: Требует дополнительного кода для клонирования всех вложенных объектов. Например:

  java
  public class Person implements Cloneable {
      private String name;
      private Address address;
  
      @Override
      protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
          Person cloned = (Person) super.clone();
          cloned.address = (Address) address.clone();
          return cloned;
      }
  }

Когда использовать:

• Поверхностное клонирование подходит, когда объект является неизменяемым или не содержит ссылок на изменяемые объекты.
• Глубокое клонирование необходимо, когда требуется полностью независимая копия объекта со всеми его составными частями.

Проблемы и альтернативы:

• Сложность реализации: Глубокое клонирование может быть трудоемким и подверженным ошибкам, особенно для объектов со сложной иерархией.
• Альтернативы:
  • Сериализация и десериализация: Использование потоков для создания копии объекта.
  • Библиотеки: Использование сторонних библиотек, таких как Apache Commons Lang (SerializationUtils.clone()), для облегчения процесса.

Итог:

• Поверхностное клонирование: Копирует объект и ссылки на вложенные объекты.
• Глубокое клонирование: Копирует объект и создаёт новые экземпляры всех вложенных объектов, обеспечивая полную независимость клона от оригинала.