Java – クラスのフィールドをコピーする方法と参照型の注意点

import java.util.Arrays;
class Person implements Cloneable {
    String name; // 名前
    int age; // 年齢
    String[] hobbies; // 趣味
    // コンストラクタ
    public Person(String name, int age, String[] hobbies) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.hobbies = hobbies;
    }
    // 浅いコピーを実装
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone(); // 親クラスのcloneメソッドを呼び出す
    }
}
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        String[] hobbies = {"読書", "旅行"};
        Person original = new Person("太郎", 25, hobbies); // 元のオブジェクト
        try {
            Person shallowCopy = (Person) original.clone(); // 浅いコピーを作成
            
            // コピーしたオブジェクトのフィールドを表示
            System.out.println("元のオブジェクト: " + original.name + ", " + original.age + ", " + Arrays.toString(original.hobbies));
            System.out.println("コピーしたオブジェクト: " + shallowCopy.name + ", " + shallowCopy.age + ", " + Arrays.toString(shallowCopy.hobbies));
            
            // 趣味を変更
            shallowCopy.hobbies[0] = "映画鑑賞"; // コピーしたオブジェクトの趣味を変更
            
            // 再度表示
            System.out.println("変更後の元のオブジェクト: " + original.name + ", " + original.age + ", " + Arrays.toString(original.hobbies));
            System.out.println("変更後のコピーしたオブジェクト: " + shallowCopy.name + ", " + shallowCopy.age + ", " + Arrays.toString(shallowCopy.hobbies));
            
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace(); // エラー処理
        }
    }
}

元のオブジェクト: 太郎, 25, [読書, 旅行]
コピーしたオブジェクト: 太郎, 25, [読書, 旅行]
変更後の元のオブジェクト: 太郎, 25, [映画鑑賞, 旅行]
変更後のコピーしたオブジェクト: 太郎, 25, [映画鑑賞, 旅行]

import java.util.Arrays;
class Hobby {
    String name; // 趣味の名前
    // コンストラクタ
    public Hobby(String name) {
        this.name = name;
    }
    // 深いコピーを実装
    public Hobby deepCopy() {
        return new Hobby(this.name); // 新しいインスタンスを返す
    }
}
class Person {
    String name; // 名前
    int age; // 年齢
    Hobby[] hobbies; // 趣味の配列
    // コンストラクタ
    public Person(String name, int age, Hobby[] hobbies) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.hobbies = hobbies;
    }
    // 深いコピーを実装
    public Person deepCopy() {
        Hobby[] copiedHobbies = new Hobby[this.hobbies.length];
        for (int i = 0; i < this.hobbies.length; i++) {
            copiedHobbies[i] = this.hobbies[i].deepCopy(); // 各趣味を深いコピー
        }
        return new Person(this.name, this.age, copiedHobbies); // 新しいインスタンスを返す
    }
}
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        Hobby[] hobbies = {new Hobby("読書"), new Hobby("旅行")};
        Person original = new Person("太郎", 25, hobbies); // 元のオブジェクト
        Person deepCopy = original.deepCopy(); // 深いコピーを作成
        
        // コピーしたオブジェクトのフィールドを表示
        System.out.println("元のオブジェクト: " + original.name + ", " + original.age + ", " + Arrays.toString(Arrays.stream(original.hobbies).map(h -> h.name).toArray()));
        System.out.println("コピーしたオブジェクト: " + deepCopy.name + ", " + deepCopy.age + ", " + Arrays.toString(Arrays.stream(deepCopy.hobbies).map(h -> h.name).toArray()));
        
        // 趣味を変更
        deepCopy.hobbies[0].name = "映画鑑賞"; // コピーしたオブジェクトの趣味を変更
        
        // 再度表示
        System.out.println("変更後の元のオブジェクト: " + original.name + ", " + original.age + ", " + Arrays.toString(Arrays.stream(original.hobbies).map(h -> h.name).toArray()));
        System.out.println("変更後のコピーしたオブジェクト: " + deepCopy.name + ", " + deepCopy.age + ", " + Arrays.toString(Arrays.stream(deepCopy.hobbies).map(h -> h.name).toArray()));
    }
}

元のオブジェクト: 太郎, 25, [読書, 旅行]
コピーしたオブジェクト: 太郎, 25, [読書, 旅行]
変更後の元のオブジェクト: 太郎, 25, [読書, 旅行]
変更後のコピーしたオブジェクト: 太郎, 25, [映画鑑賞, 旅行]