Java Collection(5)——比较(数据/对象)&深浅拷贝(对象)

1.比较

1.1 基本数据类型的比较

Java中基本数据类型可以通过 == , > ,

还可以使用其对应的包装类调用equals方法来比较

1.2引用类型的比较

我这里创建了一个自定义类student

Object类自带的equals方法实际上和==差不多，用更是会直接报错

既然如此，该如何实现对象之间的比较呢？

以下会展示三种方法

1.3 对象的比较

1.3.1 重写Object中的equals方法

重写之后就可以调用自己的equals方法

1.3.2 实现Comparable接口

实现Comparable接口，然后在该类中重写compareTo方法

因为在StudengA内部重写compareTo方法，所以以后比较StudentA类型的大小，只能比较它的id大小（除非改变StudentA内部的compareTo方法），对类的侵入性较强

1.3.3 提供比较器（Comparator）

创建一个类来实现Comparator接口，并且重写接口里的compare方法

相较于实现Comparable接口，比较器对类的侵入性没那么强，可以按照提供的比较器来实现不同的比较逻辑

1.4 为什么要实现对象的比较？

因为在优先级队列/TreeMap（举的例子）中，如果要往里面添加元素，则添加的元素必须是可比较的，否则会报错，下面以TreeMap为例

1.5 三个比较方式对比

1.Object.equals:因为所有类都是继承自 Object 的，所以直接覆写即可，不过只能比较相等与否

2.Comparable.compareTo:需要手动实现接口，侵入性比较强，但一旦实现，每次用该类都有顺序，属于内部顺序

3.Comparator.compare:需要实现一个比较器对象，对待比较类的侵入性弱

2.深浅拷贝(2025年5月11日新增)

在Java SE(5)——数组中介绍了Arrays工具类，调用其中的copyOf()方法可以完成对数组的拷贝

那么，如果想要对一个对象进行拷贝又应该怎么样实现呢？

public class CopyPerson {
    public String name;
    public int age;
    public int score;
    //
    public CopyPerson(String name, int age, int score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                '}';
    }
}
public class Copy {
    public static void main(String[] args){
        CopyPerson person1 = new CopyPerson("张三",18,98);
        CopyPerson person2 = person1;
        System.out.println(person2);
    }
}

运行结果：

Person{name=‘张三’, age=18, score=98}

在上述代码中，仅看运行结果貌似是完成了一个对象的拷贝，但实际上只是将原对象的地址赋值给新的引用而已，在堆中仍然只存在一份对象

下面就讲解如何将对象完整地在堆中拷贝一份

2.1 浅拷贝

在Java中有专门拷贝对象的方法：Object类中的clone方法（如下）。

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

该clone()方法是由native修饰，表示该方法的具体实现是使用C/C++写的，我们无法查看方法的内部代码。因为Object类默认是所有类的父类，所以如果要使用该方法只需要在子类中重写就行了

修改后代码如下：

public class ShallowPerson implements Cloneable {
    public String name;
    public int age;
    public int score;
    //
    public ShallowPerson(String name, int age, int score) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                '}';
    }
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
public class ShallowClone {
    //浅拷贝
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        ShallowPerson person1 = new ShallowPerson("张三",18,98);
        ShallowPerson person2 = (ShallowPerson) person1.clone();
        System.out.println(person1);
        System.out.println(person2);
        //修改person2的age
        person2.age = 20;
        System.out.println(person1);
        System.out.println(person2);
    }
}

运行结果：

Person{name=‘张三’, age=18, score=98}

Person{name=‘张三’, age=18, score=98}

Person{name=‘张三’, age=18, score=98}

Person{name=‘张三’, age=20, score=98}

根据运行结果可知，修改person2中的age值并没有影响person1中的age值，所以可以判定person1和person2指向的是两个对象

注意：被拷贝的类必须实现Cloneable接口，这个接口中没有任何方法，实现该接口的类也不会重写任何方法，但是会被声明为可拷贝的（Cloneable）。换言之，实现Cloneable接口后会被赋予可拷贝的权限，如果不实现该接口直接重写并调用clone()方法会抛出CloneNotSupportedException异常（不支持拷贝）

问题一：上述代码中，子类重写的clone()方法貌似并没有改变内部逻辑，依然是调用父类的clone()方法，那么重写的意义是什么？

对比子类和Object中的clone()方法，唯一的区别就是访问限定修饰符，那么把protected修改为public的作用是什么呢？

被protected修饰的成员，在同一个包中可以被任意的类访问，在不同的包中只能在子类中访问。在不重写clone()方法的情况下，ShallowPerson只能在自己的内部调用clone()方法，而无法在ShallowClone中通过ShallowPerson的引用来访问clone()方法（protected成员的访问权限是基于类层级结构（继承）和包结构的，而不是对象的引用）

问题二：当被拷贝的类中存在其他引用变量时（如自定义类），上述的拷贝还能顺利完成吗？

拷贝不彻底，位置关系图如下：

要想把Money对象也进行拷贝，仅需要进行深拷贝操作

2.2 深拷贝

public class DeepPerson implements Cloneable {
    public String name;
    public int age;
    public int score;
    public Money money;
    //
    public DeepPerson(String name, int age, int score,int money) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.score = score;
        this.money = new Money(money);
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "DeepPerson{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", score=" + score +
                ", money=" + money +
                '}';
    }
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
//Money类中也实现Cloneable接口并重写clone()方法
public class Money implements Cloneable {
    public int money;
    //
    public Money(int money) {
        this.money = money;
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Money{" +
                "money=" + money +
                '}';
    }
}
public class DeepClone {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        DeepPerson deepPerson1 = new DeepPerson("李四",20,100,25000);
        DeepPerson deepPerson2 = (DeepPerson) deepPerson1.clone();
        System.out.println(deepPerson1);
        System.out.println(deepPerson2);
        deepPerson2.money = new Money(26000);
        System.out.println(deepPerson1);
        System.out.println(deepPerson2);
    }
}

运行结果：