[Java] deep copy, shallow copy 문법 정리

deep copy, shallow copy

자바의 배열, collection을 다룰 때 값을 복사하는 작업을 수행해야할 경우가 있다. 이때 유의해야할 점은 java는 두가지 방법의 복사방법이 있다는 것이다.

• 얕은 복사(shallow copy) : 메모리 참조 주소를 복사한다.
• 깊은 복사(deep copy) : 실제 값 자체를 메모리에 복사한다.

예시를 통해 두가지 복사 방법을 정리해보자

shallow copy

shallow copy는 값이 아닌 주소 값을 복사한다

• 복사 후 원본이 달라지면 복사한 값도 같이 달라진다(같은 주소를 바라보기 때문)
• equal(=) 연산자는 얕은 복사를 수행한다.
• Cloneable 인터페이스의 clone이 구현되지 않은 Custom 객체의 .clone()

import java.util.ArrayList;
import java.io.*;

public class shallow_deep {

    public static void main(String[] args) {
        //shallow copy origin
        ArrayList<Integer> origin = new ArrayList<>();

        origin.add(1);
        origin.add(2);
        origin.add(3);

        System.out.println("원본 출력");
        origin.forEach(i -> System.out.println(i)); // 1, 2, 3

        //shallow copy target
        ArrayList<Integer> target = origin;

        //change original
        origin.set(0,4);
        origin.set(1,5);
        origin.set(2,6);

        System.out.println("얕은 복사본 출력");
        target.forEach(i -> System.out.println(i));// 4, 5, 6
    }
}

//Cloneable 인터페이스의 clone이 구현되지 않은 Custom객체의 .clone()
//Clone
import java.util.ArrayList;

public class shallow_clone {
    static class Shallow{
        int value;

        public Shallow(int value){
            this.value = value;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Shallow> origin = new ArrayList<>();
        origin.add(new Shallow(1));
        origin.add(new Shallow(2));
        origin.add(new Shallow(3));

        //clone()
        ArrayList<Shallow> target = (ArrayList<Shallow>) origin.clone();

        //change origin value
        origin.get(0).value = 9; // 1 -> 9

        System.out.println("origin");
        origin.forEach(shallow -> System.out.println(shallow.value)); // 9 2 3

        System.out.println("shallow");
        target.forEach(shallow -> System.out.println(shallow.value)); // 9 2 3
    }
}

---

deep copy

• 객체를 복사할 때 해당 객체를 완전히 메모리에 복사한다(주소 x)
• Cloneable 인터페이스의 clone이 구현된 객체의 .clone()
• deep copy에 대한 api 가 존재하지 않아 개발자가 직접 구현해야함

import java.util.ArrayList;

public class deepcopy {

    static class Deep implements Cloneable{
        String str;

        public Deep(String str){
            this.str = str;
        }
        @Override
        protected Deep clone() throws CloneNotSupportedException{
            return (Deep) super.clone();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //origin
        Deep origin = new Deep("origin");
        Deep target;
        //clone
        try {
            target = origin.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }

        origin.str = "change";
        System.out.println(origin.str); //change
        System.out.println(target.str); //origin

        //addAll()
        ArrayList<Deep> deepArray = new ArrayList<>();
        ArrayList<Deep> targetArray = new ArrayList<>();

        deepArray.add(new Deep("first"));
        deepArray.add(new Deep("second"));
        deepArray.add(new Deep("third"));
        System.out.println("==========");

        targetArray.addAll(deepArray); // addAll 도 얕은 복사 수행함
        targetArray.get(2).str = "change";

        System.out.println("origin array:");
        deepArray.forEach(deep -> System.out.println(deep.str));// first second change

        System.out.println("target array:");
        targetArray.forEach(deep -> System.out.println(deep.str));// first second change

        //deep copy implements
        ArrayList<Deep> copyArray = new ArrayList<>();

        for(Deep deep : deepArray){
            try {
                copyArray.add(deep.clone()); // 복사 수행
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }

        copyArray.get(2).str = "copied!";
        System.out.println("========");
        System.out.println("origin array:");
        deepArray.forEach(deep -> System.out.println(deep.str)); //first second change
        System.out.println("deep copy array:");
        copyArray.forEach(deep -> System.out.println(deep.str)); //first second copied!
        
    }
}

[참고]
https://yeonyeon.tistory.com/122
https://gwbb.tistory.com/16
https://jaehun2841.github.io/2019/01/13/java-object-copy/#Shallow-Copy