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深拷贝List in Java

在Java编程中，我们经常需要处理数据集合，其中一个常见的数据集合类型就是List。List是一种有序的集合，可以存储多个对象。有时候我们需要对List进行拷贝操作，以便在不修改原始List的情况下进行操作。然而，在Java中进行List的拷贝可能会遇到一些问题，因为默认情况下，List的拷贝是浅拷贝而非深拷贝。本文将介绍什么是深拷贝以及如何在Java中实现深拷贝List。

什么是深拷贝？

在开始讨论深拷贝之前，让我们先了解一下拷贝的概念。拷贝是指创建一个与原始对象相同的新对象，新对象具有与原始对象相同的状态和属性。在Java中，对象分为引用类型和基本类型。基本类型的拷贝非常简单，只需要将原始值复制到新变量即可。然而，对于引用类型的拷贝，情况就变得复杂了。

在Java中，引用类型的拷贝默认是浅拷贝。浅拷贝意味着新对象只是原始对象的一个副本，新对象和原始对象共享相同的内存地址。这意味着，如果我们修改新对象的属性，原始对象也会受到影响。这对于某些情况可能是不希望的，因此我们需要深拷贝。

深拷贝是指创建一个与原始对象完全独立的新对象，新对象有自己的内存地址，它的属性与原始对象的属性是完全独立的。这样，我们可以在不改变原始对象的情况下对新对象进行修改。

实现深拷贝List

在Java中，要实现深拷贝List，我们需要对List中的每个元素进行拷贝，而不仅仅是拷贝List本身。下面是一个示例代码，展示了如何实现深拷贝List：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class DeepCopyListExample {

    public static void main(String[] args) {
        List<Person> originalList = new ArrayList<>();
        originalList.add(new Person("Alice", 25));
        originalList.add(new Person("Bob", 30));

        List<Person> deepCopyList = new ArrayList<>();
        for (Person p : originalList) {
            deepCopyList.add(new Person(p.getName(), p.getAge()));
        }

        // 修改deepCopyList的第一个元素
        deepCopyList.get(0).setName("Charlie");

        System.out.println("Original List: " + originalList);
        System.out.println("Deep Copy List: " + deepCopyList);
    }

    static class Person {
        private String name;
        private int age;

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        public String getName() {
            return name;
        }

        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }

        public int getAge() {
            return age;
        }

        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "Person{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }
    }
}

在上面的示例代码中，我们首先创建了一个原始List originalList，其中包含两个Person对象。然后，我们创建了一个新的List deepCopyList，并通过遍历originalList，对每个元素进行深拷贝，将新的Person对象添加到deepCopyList中。这样，我们就创建了一个完全独立的新List，对其进行修改不会影响原始List。

在示例代码中，我们修改了deepCopyList的第一个元素的name属性，然后打印出了原始List和深拷贝List的内容。可以看到，只有深拷贝List中的第一个元素发生了改变，原始List保持不变。

序列图

下面是一个使用序列图表示上述代码的示例：

sequenceDiagram
    participant originalList as