Java 对象深拷贝2种实现

本文通过两个实例演示了在Java中如何实现对象的深复制和浅复制。首先利用Cloneable接口和Object类中的clone方法实现浅复制,并展示了当原始对象发生变化时,副本对象中引用类型成员变量也会随之改变的情况。接着介绍了通过序列化实现深复制的方法,这种方法能够确保副本对象完全独立于原始对象。

1. 利用 Cloneable 调用Object 中的clone 方法来实现

package com;

public class CopyTest {


    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        A a = new A(2,"abc");
        B b = new B();
        b.bParam1 = 10;
        b.bParam2=a;

        // 克隆
        B b1 = (B) b.clone();

        // 修改母版对象
        b.bParam1 = 11;
        b.bParam2.aParam2 = "123";

        System.out.println("---------打印b ---------");
        System.out.println(b.bParam1);
        System.out.println(b.bParam2.aParam1);
        System.out.println(b.bParam2.aParam2);

        System.out.println("---------打印b1 ---------");

        System.out.println(b1.bParam1);
        System.out.println(b1.bParam2.aParam1);
        System.out.println(b1.bParam2.aParam2);

    }


}

class A implements Cloneable{
    public int aParam1;
    public String aParam2;
    public A(int aParam1,String aParam2){
        this.aParam1=aParam1;
        this.aParam2=aParam2;
    }

    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

class B implements Cloneable{
    public int bParam1;
    public A bParam2;

    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        B b =  (B)super.clone();

        b.bParam2 = (A) bParam2.clone();
        return b;
    }
}

结果
在这里插入图片描述

2. 利用Serialization 序列化实现深复制

package com;

import java.io.*;

public class CopyTest {


    public static void main(String[] args) throws Exception {
        A a = new A(2,"abc");
        B b = new B();
        b.bParam1 = 10;
        b.bParam2=a;

        // 克隆
        B b1 = (B) b.cloneObj();

        // 修改母版对象
        b.bParam1 = 8;
        b.bParam2.aParam2 = "test";

        System.out.println("---------打印b ---------");
        System.out.println(b.bParam1);
        System.out.println(b.bParam2.aParam1);
        System.out.println(b.bParam2.aParam2);

        System.out.println("---------打印b1 ---------");

        System.out.println(b1.bParam1);
        System.out.println(b1.bParam2.aParam1);
        System.out.println(b1.bParam2.aParam2);

    }


}

class A implements Serializable {

    public int aParam1;
    public String aParam2;
    public A(int aParam1,String aParam2){
        this.aParam1=aParam1;
        this.aParam2=aParam2;
    }
}

class B implements Serializable{
    public int bParam1;
    public A bParam2;

    public Object cloneObj () throws Exception {
        // 序列化
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);

        oos.writeObject(this);

        // 反序列化
        ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);

        return ois.readObject();
    }
}

结果
在这里插入图片描述

Java实现对象深拷贝(Deep Copy)意味着复制对象及其所有引用对象,而不是仅仅复制引用地址(浅拷贝)。常见的实现方式有: 1. 实现 `Cloneable` 接口并重写 `clone()` 方法; 2. 使用序列化(Serialization); 3. 使用第三方库(如 Apache Commons Lang 的 `SerializationUtils`); 4. 手动复制每一个字段。 下面展示几种常见的实现方式。 --- ### 方法一:使用序列化实现深拷贝(推荐) 该方法要求类及其引用的对象都必须实现 `Serializable` 接口。 ```java import java.io.*; public class DeepCopyExample implements Serializable { private String name; private int age; public DeepCopyExample(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } // 深拷贝方法 public DeepCopyExample deepCopy() throws IOException, ClassNotFoundException { ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos); oos.writeObject(this); oos.flush(); oos.close(); ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis); return (DeepCopyExample) ois.readObject(); } @Override public String toString() { return "DeepCopyExample{name='" + name + "', age=" + age + "}"; } public static void main(String[] args) throws Exception { DeepCopyExample original = new DeepCopyExample("Alice", 30); DeepCopyExample copy = original.deepCopy(); System.out.println("Original: " + original); System.out.println("Copy: " + copy); // 修改原对象不影响拷贝对象 original.name = "Bob"; System.out.println("After change original:"); System.out.println("Original: " + original); System.out.println("Copy: " + copy); } } ``` **解释:** - 使用了 Java 的序列化机制将对象写入到字节流中,再从字节流中读取一个新的对象,达到深拷贝的效果。 - 这种方式适用于对象结构较复杂、嵌套引用较多的情况。 - 需要类及其所有引用的对象实现 `Serializable` 接口。 --- ### 方法二:手动深拷贝 适用于对象结构简单,引用对象较少的情况。 ```java class Person implements Cloneable { String name; Address address; public Person(String name, Address address) { this.name = name; this.address = address; } @Override public Person clone() { Address addressCopy = new Address(this.address.city, this.address.zipCode); return new Person(this.name, addressCopy); } } class Address { String city; String zipCode; public Address(String city, String zipCode) { this.city = city; this.zipCode = zipCode; } } ``` **解释:** - 在 `clone()` 方法中手动创建新对象并复制引用类型字段。 - 更加灵活,但需要手动处理每个字段,容易出错。 --- ### 方法三:使用第三方库(Apache Commons Lang) ```java import org.apache.commons.lang3.SerializationUtils; class DeepCopyWithApache { public static void main(String[] args) { Person person = new Person("Alice", new Address("New York", "10001")); Person copy = (Person) SerializationUtils.clone((Serializable) person); } } ``` **解释:** - 使用 Apache Commons Lang 提供的 `SerializationUtils.clone()` 方法,前提是类必须实现 `Serializable`。 - 简洁高效,适用于已有项目中已使用该库的情况。 --- ### 总结 | 方法 | 优点 | 缺点 | |------|------|------| | 序列化 | 简单、适用于复杂对象 | 需要实现 `Serializable`,效率较低 | | 手动拷贝 | 控制精细、性能好 | 需要手动编写代码,容易遗漏 | | 第三方库 | 简洁高效 | 引入外部依赖 | ---
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