java 深拷贝

在Map中提供的一个putAll方法,可以部分解决无法深拷贝这个问题,(为什么是部分呢?因为putAll方法只能对基本数据类型进行深复制,对于对象类型完全也是无力),因此急需一个好的解决方案来进行对象的深复制
有一个方法是,使用序列化Serializable这个接口可以完成深拷贝的操作,但遗憾的是Map对象并没有实现Serializable接口,不能直接对接口进行深复制操作。

但是作为Map的子类,HashMap实现了Serialization,因此可以通过以下的方式实现深复制。

public static <T extends Serializable> T clone(T obj) {
     T clonedObj = null;
     try {
         ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
         ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
         oos.writeObject(obj);
         oos.close();

         ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
         clonedObj = (T) ois.readObject();
         ois.close();
     } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
     }
    return clonedObj;
 }
### Java中实现深拷贝的方法 #### 使用`Cloneable`接口和`clone()`方法 通过继承`Cloneable`接口并重写`clone()`方法,可以创建对象的一个浅层副本。然而,在需要执行深层复制的情况下,必须手动克隆每一个引用类型的成员变量[^2]。 ```java public class Employee implements Cloneable { private String name; private Department department; @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { try { Employee cloned = (Employee) super.clone(); // 手动克隆引用类型属性 if (department != null) { cloned.department = department.clone(); // 假设Department也实现了Cloneable } return cloned; } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new AssertionError(e); } } // Getter 和 Setter 方法省略... } ``` 这种方法虽然能够达到目的,但对于复杂的对象结构来说非常耗时且容易出错。 #### 利用序列化机制 另一种方式是利用Java内置的对象流来进行序列化操作,即先将对象转换成字节流再重新构建出来形成一个新的实例。这种方式适用于那些已经标记为`Serializable`的类,并能自动处理嵌套对象之间的关系[^1]。 ```java import java.io.*; public final class DeepCopyUtil { /** * 实现基于序列化的深拷贝功能. */ public static <T extends Serializable> T deepCopy(T object) { try ( ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(bos) ) { out.writeObject(object); ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()); ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(bis); return (T)in.readObject(); } catch (IOException | ClassNotFoundException ex) { throw new RuntimeException(ex.getMessage(), ex); } } } ``` 尽管此方案较为简便,但由于它依赖于I/O操作,因此效率较低;而且当目标类含有不可序列化的组件或者存在循环引用等问题时会失败。 #### 序列化/反序列化之外的选择 除了上述两种传统手段外,还可以考虑采用JSON解析工具(如Jackson、Gson)、第三方框架(比如Kryo),甚至是自定义构造函数来完成这项工作。这些替代品各有特点: - **JSON处理器**:它们通常具有良好的易用性和灵活性,支持大多数标准的数据类型,不过对于某些特殊情形下的兼容性可能存在问题; - **专用库**:像[Kryo](https://github.com/EsotericSoftware/kryo),专为此设计,速度更快,配置灵活度高,但学习成本相对较高一些; - **复制构造器**:直接在一个新实例里初始化所有必要的状态信息,这样做的好处是可以完全掌控整个过程,确保不会遗漏任何细节[^4]。 无论选用哪种技术路线,都需要注意以下几点事项: - 对象图中的每个节点都要被适当地访问到以保证完整的复制效果; - 处理好静态资源、单例模式以及其他共享资源的情况以免造成不必要的副作用; - 如果涉及到跨平台传输,则需额外关注编码格式的一致性问题。
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