Java实现深拷贝的方式

快来打我* 2024-02-18 10:20 122阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*   *  1. 实现 Cloneable 接口并重写 clone() 方法
     *  2. 使用序列化和反序列化实现深拷贝
     *  3. 第三方工具
     *   *  (1) Apache Commons BeanUtils 库
         *  (2) Apache Commons Lang 库
         *  (3) Spring Framework
         *  (4) Kryo 序列化库
         *  (5) FST 序列化库

### 1. 实现 Cloneable 接口并重写 clone() 方法 ###

在 Java 中，实现深拷贝的一种方式是实现 Cloneable 接口并重写 clone() 方法。深拷贝是指在拷贝对象时，不仅拷贝对象本身，还要递归地拷贝其所有引用对象，以确保原始对象和拷贝对象的属性引用不同的对象实例。

public class jvmtestMain {
        
        public static void main(String[] args) throws  CloneNotSupportedException {
        
            Address a=new Address("北京");
            Address b= (Address) a.clone();
            System.out.println(b.getCity());
            System.out.println("a,b是否指向同一个对象："+a.equals(b));
        }
    }
    class Address implements Cloneable {
        
        private String city;
    
        public Address(String city) {
        
            this.city = city;
        }
    
        public String getCity() {
        
            return city;
        }
    
        public void setCity(String city) {
        
            this.city = city;
        }
    
        @Override
        public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        
            return super.clone();
        }
    }

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### 2. 使用序列化和反序列化实现深拷贝 ###

序列化是将对象转换为字节流的过程，以便可以将其保存到磁盘文件、通过网络传输或在内存中保存。序列化将对象的状态以二进制形式编码，以便稍后可以重新创建对象，这个过程称为反序列化。序列化在 Java 中有许多应用，其中之一是实现深拷贝。

public class jvmtestMain {
        
        public static <T> T deepClone(T obj) throws IOException, ClassNotFoundException {
        
            //序列化
            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(bos);
            out.writeObject(obj);
            out.close();
    
            //反序列化
            ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
            ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(bis);
            T clone = (T) in.readObject();
            in.close();
    
            return clone;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            Address originalAddress = new Address("New York");
            Person originalPerson = new Person("Alice", originalAddress);
    
            try {
        
                // Perform deep clone using serialization
                Person clonedPerson = deepClone(originalPerson);
    
                // Modify the cloned object
                clonedPerson.setName("Bob");
                clonedPerson.getAddress().setCity("Los Angeles");
    
                System.out.println("Original Person: " + originalPerson.getName() + ", " + originalPerson.getAddress().getCity());
                System.out.println("Cloned Person: " + clonedPerson.getName() + ", " + clonedPerson.getAddress().getCity());
            } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    class Address implements Serializable {
        
        private String city;
    
        public Address(String city) {
        
            this.city = city;
        }
    
        public String getCity() {
        
            return city;
        }
    
        public void setCity(String city){
        
            this.city=city;
        }
    }
    
    class Person implements Serializable {
        
        private String name;
        private Address address;
    
        public Person(String name, Address address) {
        
            this.name = name;
            this.address = address;
        }
    
        public String getName() {
        
            return name;
        }
    
        public void setName(String name){
        
            this.name=name;
        }
    
        public Address getAddress() {
        
            return address;
        }
    }

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### 3. 第三方工具 ###

除此之外，还有一些第三方工具可以实现对象克隆，例如 Apache Commons BeanUtils 库的 BeanUtils.cloneBean() 方法和 Spring Framework 的 ObjectUtils.clone() 方法。

#### (1) Apache Commons BeanUtils 库 ####

使用 BeanUtils.cloneBean() 方法可以对一个对象进行浅拷贝。

Person person1 = new Person("Alice", 20);
    Person person2 = BeanUtils.cloneBean(person1);

#### (2) Apache Commons Lang 库 ####

Apache Commons Lang 库提供了 SerializationUtils.clone() 方法，可以对对象进行深拷贝。

Person person1 = new Person("Alice", 20);
    Person person2 = SerializationUtils.clone(person1);

#### (3) Spring Framework ####

使用 Spring Framework 的 ObjectUtils.clone() 方法可以对一个对象进行深拷贝。

Person person1 = new Person("Alice", 20);
    Person person2 = (Person) ObjectUtils.clone(person1);

#### (4) Kryo 序列化库 ####

Kryo 是一种快速、高效的 Java 序列化库，可以用于实现对象的深拷贝。使用 Kryo 序列化库实现对象的克隆需要先定义一个 Kryo 对象，然后对需要克隆的对象进行序列化和反序列化。例如：

Kryo kryo = new Kryo();
    kryo.setRegistrationRequired(false);
    
    Person person1 = new Person("Alice", 20);
    Person person2 = kryo.copy(person1);

#### (5) FST 序列化库 ####

FST 是一种基于字节码的 Java 序列化库，可以用于实现对象的深拷贝。使用 FST 序列化库实现对象的克隆需要先定义一个 FSTConfiguration 对象，然后对需要克隆的对象进行序列化和反序列化。

FSTConfiguration configuration = FSTConfiguration.createDefaultConfiguration();
    
    Person person1 = new Person("Alice", 20);
    Person person2 = (Person) configuration.asObject(configuration.asByteArray(person1));

> 需要注意的是，如果要克隆的对象中包含了集合、数组、Map 或其他引用类型的属性，需要保证这些属性的类型也是可克隆的或可序列化的，否则可能会导致克隆出来的对象不完整或者抛出异常。此外，在实现克隆时，还需要考虑线程安全等问题。使用第三方库实现对象克隆可能会带来一定的性能开销和额外的依赖，因此需要权衡利弊，选择适合自己的实现方式。

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