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Java對(duì)象進(jìn)行深拷貝的五種方法實(shí)例代碼

 更新時(shí)間：2025年04月23日 10:25:24   作者：TMesh  
這篇文章主要介紹了Java對(duì)象進(jìn)行深拷貝的五種方法,分別是構(gòu)造函數(shù)、重載clone()方法、Apache?Commons?Lang序列化、Gson序列化和Jackson序列化,每種方法都給出了實(shí)例代碼,需要的朋友可以參考下

前言

在 Java 語(yǔ)言里，當(dāng)我們需要拷貝一個(gè)對(duì)象時(shí)，有兩種類型的拷貝：淺拷貝與深拷貝。淺拷貝只是拷貝了源對(duì)象的地址，所以源對(duì)象的值發(fā)生變化時(shí)，拷貝對(duì)象的值也會(huì)發(fā)生變化。而深拷貝則是拷貝了源對(duì)象的所有值，所以即使源對(duì)象的值發(fā)生變化時(shí)，拷貝對(duì)象的值也不會(huì)改變。如下圖描述：

了解了淺拷貝和深拷貝的區(qū)別之后，本篇博客將教大家?guī)追N深拷貝的方法。

拷貝對(duì)象

首先，我們定義一下需要拷貝的簡(jiǎn)單對(duì)象。

/**  
 * 用戶  
 */  
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  
}

如上述代碼，我們定義了一個(gè)User用戶類，包含name姓名，和address地址，其中address并不是字符串，而是另一個(gè)Address類，包含country國(guó)家和city城市。構(gòu)造方法和成員變量的get()、set()方法此處我們省略不寫。接下來(lái)我們將詳細(xì)描述如何深拷貝User對(duì)象。

方法一 構(gòu)造函數(shù)

我們可以通過(guò)在調(diào)用構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行深拷貝，形參如果是基本類型和字符串則直接賦值，如果是對(duì)象則重新new一個(gè)。

測(cè)試用例

@Test  
public void constructorCopy() {  
    Address address = new Address("安徽", "中國(guó)");  
    User user = new User("TM", address);  
    
    // 調(diào)用構(gòu)造函數(shù)時(shí)進(jìn)行深拷貝  
    User copyUser = new User(user.getName(), new Address(address.getCity(), address.getCountry()));  
    
    // 修改源對(duì)象的值  
    user.getAddress().setCity("合肥");  
    
    // 檢查兩個(gè)對(duì)象的值不同  
    assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());  
}

方法二 重載clone()方法

Object父類有個(gè)clone()的拷貝方法，不過(guò)它是protected類型的，我們需要重寫它并修改為public類型。除此之外，子類還需要實(shí)現(xiàn)Cloneable接口來(lái)告訴JVM這個(gè)類是可以拷貝的。

重寫代碼

讓我們修改一下User類，Address類，實(shí)現(xiàn)Cloneable接口，使其支持深拷貝。

/**  
 * 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();  
    }  
}

/**  
 * 用戶  
 */  
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()其實(shí)是淺拷貝，所以在重寫User類的clone()方法時(shí)，address對(duì)象需要調(diào)用address.clone()重新賦值。

測(cè)試用例

@Test  
public void cloneCopy() throws CloneNotSupportedException {  
    Address address = new Address("安徽", "中國(guó)");  
    User user = new User("TM", address);  
    // 調(diào)用clone()方法進(jìn)行深拷貝  
    User copyUser = user.clone();  
    // 修改源對(duì)象的值  
    user.getAddress().setCity("合肥");  
    // 檢查兩個(gè)對(duì)象的值不同  
    assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());  
}

方法三 Apache Commons Lang序列化

Java提供了序列化的能力，我們可以先將源對(duì)象進(jìn)行序列化，再反序列化生成拷貝對(duì)象。但是，使用序列化的前提是拷貝的類（包括其成員變量）需要實(shí)現(xiàn)Serializable接口。Apache Commons Lang包對(duì)Java序列化進(jìn)行了封裝，我們可以直接使用它。

重寫代碼

讓我們修改一下User類，Address類，實(shí)現(xiàn)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 
}

/**  
 * 用戶  
 */  
public class User implements Serializable {  
    private String name;  
    private Address address;  
    // constructors, getters and setters }

測(cè)試用例

@Test  
public void serializableCopy() {  
    Address address = new Address("安徽", "中國(guó)");  
    User user = new User("TM", address);  
    // 使用Apache Commons Lang序列化進(jìn)行深拷貝  
    User copyUser = (User) SerializationUtils.clone(user);  
    // 修改源對(duì)象的值  
    user.getAddress().setCity("合肥");  
    // 檢查兩個(gè)對(duì)象的值不同  
    assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());  
}

方法四 Gson序列化

Gson可以將對(duì)象序列化成JSON，也可以將JSON反序列化成對(duì)象，所以我們可以用它進(jìn)行深拷貝。

測(cè)試用例

@Test  
public void gsonCopy() {  
    Address address = new Address("安徽", "中國(guó)");  
    User user = new User("TM", address);  
    // 使用Gson序列化進(jìn)行深拷貝  
    Gson gson = new Gson();  
    User copyUser = gson.fromJson(gson.toJson(user), User.class);  
    // 修改源對(duì)象的值  
    user.getAddress().setCity("合肥");  
    // 檢查兩個(gè)對(duì)象的值不同  
    assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());  
}

方法五 Jackson序列化

Jackson與Gson相似，可以將對(duì)象序列化成JSON，明顯不同的地方是拷貝的類（包括其成員變量）需要有默認(rèn)的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)。

重寫代碼

讓我們修改一下User類，Address類，實(shí)現(xiàn)默認(rèn)的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)，使其支持Jackson。

/**  
 * 用戶  
 */  
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() {  
    }
}

測(cè)試用例

@Test  
public void jacksonCopy() throws IOException {  
    Address address = new Address("安徽", "中國(guó)");  
    User user = new User("TM", address);  
    // 使用Jackson序列化進(jìn)行深拷貝  
    ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();  
    User copyUser = objectMapper.readValue(objectMapper.writeValueAsString(user), User.class);  
    // 修改源對(duì)象的值  
    user.getAddress().setCity("合肥");  
    // 檢查兩個(gè)對(duì)象的值不同  
    assertNotSame(user.getAddress().getCity(), copyUser.getAddress().getCity());  
}

總結(jié)

說(shuō)了這么多深拷貝的實(shí)現(xiàn)方法，哪一種方法才是最好的呢？最簡(jiǎn)單的判斷就是根據(jù)拷貝的類（包括其成員變量）是否提供了深拷貝的構(gòu)造函數(shù)、是否實(shí)現(xiàn)了Cloneable接口、是否實(shí)現(xiàn)了Serializable接口、是否實(shí)現(xiàn)了默認(rèn)的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)來(lái)進(jìn)行選擇。如果需要詳細(xì)的考慮，則可以參考下面的表格：

深拷貝方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)
構(gòu)造函數(shù)1.底層實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單
2.不需要引入第三方包
3.系統(tǒng)開銷小
4.對(duì)拷貝類沒(méi)有要求，不需要實(shí)現(xiàn)額外接口和方法		1.可用性差，每次新增成員變量都需要新增新的拷貝構(gòu)造函數(shù)
重載clone()方法1.底層實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單
2.不需要引入第三方包
3.系統(tǒng)開銷小		1.可用性較差，每次新增成員變量可能需要修改clone()方法
2.拷貝類(包括其成員變量)需要實(shí)現(xiàn)Cloneable接囗
Apache CommonsLang序列化1.可用性強(qiáng)，新增成員變量不需要修改拷貝方法1.底層實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜
2.需要引入Apache Commons Lang第二方JAR包
3.拷貝類(包括其成員變量)需要實(shí)現(xiàn)Serializable接口
4.序列化與反序列化存在一定的系統(tǒng)開銷
Gson序列化1.可用性強(qiáng)，新增成員變量不需要修改拷貝方法
2.對(duì)拷貝類沒(méi)有要求，不需要實(shí)現(xiàn)額外接口和方法		1.底層實(shí)現(xiàn)復(fù)雜
2.需要引入Gson第三方JAR包
3.序列化與反序列化存在一定的系統(tǒng)開銷
Jackson序列化1.可用性強(qiáng)，新增成員變量不需要修改拷貝方法1.底層實(shí)現(xiàn)復(fù)雜
2.需要引入Jackson第三方JAR包
3.拷貝類(包括其成員變量)需要實(shí)現(xiàn)默認(rèn)的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)
4.序列化與反序列化存在一定的系統(tǒng)開

到此這篇關(guān)于Java對(duì)象進(jìn)行深拷貝的五種方法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java對(duì)象深拷貝內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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