Java如何对一个对象进行深拷贝?

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:

Java如何对一个对象进行深拷贝?_第1张图片

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。

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。

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。 

方法三 Apache Commons Lang序列化  

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  

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。

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。  

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。  

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:

Java如何对一个对象进行深拷贝?_第2张图片


附部分可运行示例代码:

package com.wenxiaowu.object;

import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;

/**
 * 深拷贝测试
 */
public class CloneTest {
    /**
     * 浅拷贝
     */
    @Test
    public void test1() {
        Address address = new Address("杭州");
        User user = new User("大山", address);
        // 调用构造函数时进行深拷贝
        User copyUser = user;
        // 修改源对象的值,copyUser也会跟着改变
        user.getAddress().setCity("深圳");
        // 检查两个对象的值不同
        Assert.assertEquals(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());
    }

    /**
     * 构造函数深拷贝
     */
    @Test
    public void test2() {
        Address address = new Address("杭州");
        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()));
        // 修改源对象的值
        user.getAddress().setCity("深圳");
        // 检查两个对象的值不同
        Assert.assertNotEquals(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());
    }

    /**
     * 用户
     */
    public class User {
        private String name;
        private Address address;

        public User(String name, Address address) {
            this.name = name;
            this.address = address;
        }

        public String getName() {
            return name;
        }

        public Address getAddress() {
            return address;
        }
    }

    /**
     * 地址
     */
    public class Address {
        private String city;

        public Address(String city) {
            this.city = city;
        }

        public String getCity() {
            return city;
        }

        public void setCity(String city) {
            this.city = city;
        }
    }
}

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