[Java] 얕은 복사 (Shallow Copy) vs 깊은 복사 (Deep Copy)

 

얕은 복사(Shallow Copy) 

• 실제 값이 아닌, 값을 가리키는 '주소'를 복사해 같은 객체를 가리키는 것을 뜻 한다.
• 원본 객체에 대해서 새로운 객체를 만들고 원본 객체를 참조한다.
• call-by-reference와 유사한 개념

 

• 아래와 같이 Person 클래스가 있다.

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Person {
    private String name;
    private int age;
}

• 해당 클래스를 통해 인스턴스를 만들었고 아래와 같이 복사했다.

public class CopyTest {

    @Test
    void copyTest1() {
        Person person = new Person("Ramos", 33);
        Person copyPerson = person;

        copyPerson.setName("Messi");

        System.out.println(person.getName());
        System.out.println(copyPerson.getName());
        System.out.println(System.identityHashCode(person));
        System.out.println(System.identityHashCode(copyPerson));
    }
}

 

 

• 의도한 결과는 새로운 인스턴스만 Messi로 변경하는 것인데, 기존의 인스턴스도 같이 변경되었다.

 

Messi
Messi
464887938
464887938

 

이유가 뭘까?

→ 이유는 'copyPerson = person'과 같은 대입이 실제 값이 아닌 주소를 대입하는 것이기 때문이다.

Person 인스턴스는 Heap 영역에 생성되고 인스턴스를 가리키는 pserson 변수가 Stack 영역에 생성된다.
이때, copyPerson 변수가 person 변수를 얕은 복사(Shallow Copy)를 하면 주소값의 Person 인스턴스를
가리키게 된다.

즉, setName()을 통해서 값을 변경하면 주소값의 인스턴스 값도 변경된다.

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깊은 복사 (Deep Copy)

• 주소값이 아닌 실제 값을 복사하는 것을 뜻한다.
• 원본객체에 대해서 새로운 객체를 만들고 원본 객체로부터 독릭접인 객체를 생성
• call-by-values와 유사한 개념

 

1. Cloneable 인터페이스 구현

• Cloneable 인터페이스의 clone() 메소드를 구현하여 깊은 복사 진행하는 방식

Cloneable 인터페이스 역할

• Cloneable 인터페이스는 상속받은 클래스가 복제해도 되는 클래스임을 명시하는 용도의 믹스인 인터페이스
• Cloneable 인터페이스 역할은 Object의 clone의 동작 방식을 결정
• Cloneable 인터페이스를 상속받지 않고 clone 메소드를 호출하였다면 ' CloneNotSupportedExcetion'을 던진다.
• 아무것도 선언되어 있지 않은 빈 인터페이스

참고
믹스인 : 클래스가 본인의 기능 이외에 추가로 구현할 수 있는 자료형으로, 어떤 선택적 기능을 제공한다는 사실을
선언하기 위해 쓰인다

 

• 복제할 객체의 클래스에 Cloneable 인터페이스를 구현한다.

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Person implements Cloneable{
    private String name;
    private int age;

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

 

 

• Reflection을 통해서 protected로 선언된 clone 메서드 호출

    @Test
    void copyTest2() {
        Person person = new Person("Ramos", 33);
        Person copyPerson = ReflectionTestUtils.invokeMethod(person,"clone");

        copyPerson.setName("Messi");

        System.out.println(person.getName());
        System.out.println(copyPerson.getName());
        System.out.println(System.identityHashCode(person));
        System.out.println(System.identityHashCode(copyPerson));
        assertThat(person).isEqualTo(copyPerson);
    }

 

• 의도한 대로 새로운 객체를 생성하고 값 변경

Ramos
Messi
1030684756
1348453796

 

참고

기본 원칙은 '복제 기능은 생성자와 팩토리를 이용하는 게 가장 좋다'라고 한다.
단, 배열만은 clone 메서드 방식이 가장 깔끔하다.

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2. 생성자, 팩토리 이용

 

• 복사 생성자와 복사 팩토리 메소드를 클래스에 추가

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Person {
    private String name;
    private int age;

    // 복사 생성자
    public Person(Person original) {
        this.name = original.name;
        this.age = original.age;
    }

    // 복사 팩토리
    public static Person copy(Person original) {
        Person copyPerson = new Person();
        copyPerson.name = original.name;
        copyPerson.age = original.age;
        return copyPerson;
    }
}

 

• Reflection을 통해서 protected로 선언된 clone 메서드 호출

    @Test
    void copyTest3() {
        Person person = new Person("Ramos", 33);
        Person copyPersonConstructor = new Person(person);
        Person copyPersonFactory = ReflectionTestUtils.invokeMethod(person,"copy",person);

        copyPersonConstructor.setName("Messi");
        copyPersonFactory.setName("Messi");

        System.out.println(person.getName());
        System.out.println(copyPersonConstructor.getName());
        System.out.println(copyPersonFactory.getName());
        System.out.println(System.identityHashCode(person));
        System.out.println(System.identityHashCode(copyPersonConstructor));
        System.out.println(System.identityHashCode(copyPersonFactory));
    }

 

• 원본 객체는 그대로 유지되고 새로운 객체들이 생성된 것을 확인할 수 있다.

Ramos
Messi
Messi
1029472813
1866875501
1936722816

 

참고

깊은 복사(Deep Copy)는 Heep 영역의 같은 인스턴스를 가리키지 않는다.
Heep 영역에 새로운 인스턴스를 생성하고 해당 인스턴스에 값을 복사하는 방식으로 동작한다.
즉, 복제된 값을 변경해도 같은 인스턴스를 가리키는 것이 아니라서 원본 객체가 변경되지 않는다.

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	장점	단점
얕은 복사 (Shallow Copy)	빠르고 간결하다.	원본 객체가 수정되는 경우 복사 객체가 원본 객체와 동일하게 변동이 생긴다. 즉, 원본 객체에 종속족이다.
깊은 복사 (Deep Copy)	원본 객체에 독립된 새로운 객체로 다형성을 부여하여 사용하거나 재정의 가능	모든 인스턴스 값을 갖고 오기 때문에 얕은 복사에 비해 상대적으로 느리고 복잡하다.