Java如何对一个对象进行深拷贝？5种方法你知道几种 |
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Java如何对一个对象进行深拷贝？5种方法你知道几种
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介绍 在Java语言里，当我们需要拷贝一个对象时，有两种类型的拷贝：浅拷贝与深拷贝。浅拷贝只是拷贝了源对象的地址，所以源对象的值发生变化时，拷贝对象的值也会发生变化。而深拷贝则是拷贝了源对象的所有值，所以即使源对象的值发生变化时，拷贝对象的值也不会改变。如下图描述： 拷贝对象 首先，我们定义一下需要拷贝的简单对象。 /** * 用户 */ public class User { private String name; private Address address; // constructors, getters and setters } /** * 地址 */ public class Address { private String city; private String country; // constructors, getters and setters }如上述代码，我们定义了一个User用户类，包含name姓名，和address地址，其中address并不是字符串，而是另一个Address类，包含country国家和city城市。构造方法和成员变量的get()、set()方法此处我们省略不写。接下来我们将详细描述如何深拷贝User对象。 方法一 构造函数我们可以通过在调用构造函数进行深拷贝，形参如果是基本类型和字符串则直接赋值，如果是对象则重新new一个。 测试用例 @Test public void constructorCopy() { Address address = new Address("杭州", "中国"); User user = new User("大山", address); // 调用构造函数时进行深拷贝 User copyUser = new User(user.getName(), new Address(address.getCity(), address.getCountry())); // 修改源对象的值 user.getAddress().setCity("深圳"); // 检查两个对象的值不同 assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity()); } 方法二 重载clone()方法Object父类有个clone()的拷贝方法，不过它是protected类型的，我们需要重写它并修改为public类型。除此之外，子类还需要实现Cloneable接口来告诉JVM这个类是可以拷贝的。 重写代码 让我们修改一下User类，Address类，实现Cloneable接口，使其支持深拷贝。 /** * 地址 */ public class Address implements Cloneable { private String city; private String country; // constructors, getters and setters @Override public Address clone() throws CloneNotSupportedException { return (Address) super.clone(); } } /** * 用户 */ public class User implements Cloneable { private String name; private Address address; // constructors, getters and setters @Override public User clone() throws CloneNotSupportedException { User user = (User) super.clone(); user.setAddress(this.address.clone()); return user; } }需要注意的是，super.clone()其实是浅拷贝，所以在重写User类的clone()方法时，address对象需要调用address.clone()重新赋值。 测试用例 @Test public void cloneCopy() throws CloneNotSupportedException { Address address = new Address("杭州", "中国"); User user = new User("大山", address); // 调用clone()方法进行深拷贝 User copyUser = user.clone(); // 修改源对象的值 user.getAddress().setCity("深圳"); // 检查两个对象的值不同 assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity()); } 方法三 Apache Commons Lang序列化Java提供了序列化的能力，我们可以先将源对象进行序列化，再反序列化生成拷贝对象。但是，使用序列化的前提是拷贝的类（包括其成员变量）需要实现Serializable接口。Apache Commons Lang包对Java序列化进行了封装，我们可以直接使用它。 重写代码 让我们修改一下User类，Address类，实现Serializable接口，使其支持序列化。 /** * 地址 */ public class Address implements Serializable { private String city; private String country; // constructors, getters and setters } /** * 用户 */ public class User implements Serializable { private String name; private Address address; // constructors, getters and setters }测试用例 @Test public void serializableCopy() { Address address = new Address("杭州", "中国"); User user = new User("大山", address); // 使用Apache Commons Lang序列化进行深拷贝 User copyUser = (User) SerializationUtils.clone(user); // 修改源对象的值 user.getAddress().setCity("深圳"); // 检查两个对象的值不同 assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity()); } 方法四 Gson序列化Gson可以将对象序列化成JSON，也可以将JSON反序列化成对象，所以我们可以用它进行深拷贝。 测试用例 @Test public void gsonCopy() { Address address = new Address("杭州", "中国"); User user = new User("大山", address); // 使用Gson序列化进行深拷贝 Gson gson = new Gson(); User copyUser = gson.fromJson(gson.toJson(user), User.class); // 修改源对象的值 user.getAddress().setCity("深圳"); // 检查两个对象的值不同 assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity()); } 方法五 Jackson序列化Jackson与Gson相似，可以将对象序列化成JSON，明显不同的地方是拷贝的类（包括其成员变量）需要有默认的无参构造函数。 重写代码 让我们修改一下User类，Address类，实现默认的无参构造函数，使其支持Jackson。 /** * 用户 */ public class User { private String name; private Address address; // constructors, getters and setters public User() { } } /** * 地址 */ public class Address { private String city; private String country; // constructors, getters and setters public Address() { } }测试用例 @Test public void jacksonCopy() throws IOException { Address address = new Address("杭州", "中国"); User user = new User("大山", address); // 使用Jackson序列化进行深拷贝 ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper(); User copyUser = objectMapper.readValue(objectMapper.writeValueAsString(user), User.class); // 修改源对象的值 user.getAddress().setCity("深圳"); // 检查两个对象的值不同 assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity()); }总结 说了这么多深拷贝的实现方法，哪一种方法才是最好的呢？最简单的判断就是根据拷贝的类（包括其成员变量）是否提供了深拷贝的构造函数、是否实现了Cloneable接口、是否实现了Serializable接口、是否实现了默认的无参构造函数来进行选择。如果需要详细的考虑，则可以参考下面的表格： 参考阅读 https://www.baeldung.com/java-deep-copy 深拷贝实现代码： https://github.com/wudashan/java-deep-copy |
了解了浅拷贝和深拷贝的区别之后，本篇博客将教大家几种深拷贝的方法。
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