---

Junior Level

Shallow Copy (Поверхностная копия) — копируется только сам контейнер = объект, содержащий ссылки на другие объекты (коллекция, массив, любой класс с полями-ссылками), но элементы внутри остаются теми же (те же ссылки).

Deep Copy (Глубокая копия) — копируется контейнер и все объекты внутри него.

Пример

class User {
    String name;
    User(String name) { this.name = name; }
}

List<User> original = new ArrayList<>();
original.add(new User("Ivan"));

// Shallow Copy
List<User> shallow = new ArrayList<>(original);

// Теперь оба списка ссылаются на одного и того же User:
shallow.get(0).name = "Petr";
System.out.println(original.get(0).name); // "Petr" — изменился и в оригинале!

Аналогия

• Shallow Copy — сделать фотокопию коробки, но оставить содержимое общим
• Deep Copy — сделать фотокопию коробки и скопировать каждую вещь внутри

---

Middle Level

Shallow Copy

• Копируются: примитивные поля + ссылки на объекты
• Оригинал и копия делят одни и те же вложенные объекты
• Механизмы: new ArrayList<>(original), array.clone()
• Object.clone() — по умолчанию делает shallow copy. Для deep copy нужно переопределить clone() и вручную клонировать вложенные объекты.

Deep Copy

• Копируются: всё, включая вложенные объекты (рекурсивно)
• Оригинал и копия полностью независимы
• Механизмы:
  1. Конструкторы копирования — в каждом классе конструктор, принимающий объект того же типа
  2. Сериализация — через ObjectOutputStream / ObjectInputStream
  3. JSON — сериализация в JSON и обратно
  4. Библиотеки — Apache Commons SerializationUtils.clone()

Пример Deep Copy

public class User implements Cloneable {
    String name;
    Address address; // мутабельный объект

    @Override
    public User clone() {
        User u = new User();
        u.name = this.name;              // String иммутабелен
        u.address = this.address.clone(); // глубокая копия
        return u;
    }
}

Когда что использовать

Сценарий	Shallow	Deep
Коллекция String / Integer	Достаточно	Избыточно
Коллекция мутабельных объектов	Опасно	Обязательно
Сложность	O(1) или O(n) для контейнера	O(n × depth) — рекурсивно по всему графу

---

Senior Level

Shallow Immutability — источник скрытых багов

Поверхностная иммутабельность — самая частая причина багов:

public record Config(Map<String, User> users) {
    public Config {
        users = Map.copyOf(users); // Shallow — пользователи те же
    }
}
// Кто-то делает: config.users().get("admin").setRole("superadmin")

Производительность Deep Copy

• $O(n \times m)$ — где n = размер контейнера, m = глубина графа
• Сериализация: очень медленно, создаёт много объектов
• Конструкторы копирования: быстро, но много ручного кода

Structural Sharing

Персистентные структуры данных (Vavr, PCollections) используют structural sharing — при изменении копируется только путь к элементу, а остальные ветви общие. Это даёт $O(\log n)$ вместо $O(n)$.

Резюме для Senior

• Shallow Copy — копирует “верхушку айсберга”; подходит для коллекций иммутабельных объектов
• Deep Copy — копирует всю структуру; необходима для истинной иммутабельности
• Всегда уточняйте глубину копирования при проектировании API
• Для больших графов рассмотрите персистентные структуры с structural sharing

---

🎯 Шпаргалка для интервью

Обязательно знать:

• Shallow Copy — копируется контейнер, элементы те же (те же ссылки)
• Deep Copy — копируется контейнер и все вложенные объекты рекурсивно
• Shallow достаточно для коллекций String/Integer; Deep обязателен для мутабельных объектов
• Механизмы Deep Copy: конструкторы копирования, сериализация, JSON, библиотеки
• Object.clone() — по умолчанию shallow; для deep нужно переопределить
• Structural Sharing (Vavr) — $O(\log n)$ вместо $O(n)$ при копировании
• Shallow Immutability — источник скрытых багов: контейнер неизменен, элементы mutable

Частые уточняющие вопросы:

• Когда Shallow Copy опасна? — Когда коллекция содержит мутабельные объекты
• Deep Copy — какие механизмы? — Конструкторы копирования (быстро), сериализация (медленно), JSON
• Что такое Structural Sharing? — При изменении копируется только путь, остальные ветви общие (Vavr)
• Object.clone() делает deep copy? — Нет, по умолчанию shallow; нужно переопределить

Красные флаги (НЕ говорить):

• «Shallow Copy = полная копия» — только контейнер, элементы те же
• «Object.clone() по умолчанию deep» — нет, shallow
• «Deep Copy всегда нужен» — для String/Integer коллекций избыточен
• «Сериализация — быстрый способ» — очень медленно, много объектов

Связанные темы:

• [[8. Достаточно ли сделать все поля final для иммутабельности]]
• [[10. Что такое defensive copy (защитная копия)]]
• [[12. Как защитить коллекцию от изменений]]
• [[24. Что такое persistent data structures]]
• [[29. Как правильно работать с коллекциями в иммутабельных классах]]