Java如何对一个对象进行深拷贝？

旧城等待， 2023-06-04 10:53 11阅读 0赞

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：

![1154170-20190917230817284-561877260.png][]

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。

## 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());
    
    }

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## 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());
    
    }

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## 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());
    
    }

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## 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());
    
    }

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## 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());
    
    }

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## 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：

![1154170-20190917231720610-150839710.jpg][]

转载于:https://www.cnblogs.com/xinruyi/p/11537963.html

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[1154170-20190917231720610-150839710.jpg]: /images/20230601/50a3652586fe48f5b56aaac54021962e.png