Java對象的復制三種方式(小結(jié))
1、概述
在實際編程過程中，我們常常要遇到這種情況：有一個對象A，在某一時刻A中已經(jīng)包含了一些有效值，此時可能 會需要一個和A完全相同新對象B，并且此后對B任何改動都不會影響到A中的值，也就是說，A與B是兩個獨立的對象，但B的初始值是由A對象確定的。例如下面程序展示的情況：
class Student {
private int number;
public int getNumber() {
return number;
}
public void setNumber(int number) {
this.number = number;
}
}
public class Test {
public static void main(String args[]) {
Student stu1 = new Student();
stu1.setNumber(12345);
Student stu2 = stu1;
stu1.setNumber(54321);
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber());
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber());
}
}
結(jié)果：
學生1:54321
學生2:54321
為什么改變學生2的學號，學生1的學號也發(fā)生了變化呢？
原因出在(stu2 = stu1) 這一句。該語句的作用是將stu1的引用賦值給stu2，
這樣，stu1和stu2指向內(nèi)存堆中同一個對象。如圖：
那么，怎么能干干凈凈清清楚楚地復制一個對象呢。在 Java語言中，用簡單的賦值語句是不能滿足這種需求的。要滿足這種需求有很多途徑，
（1）將A對象的值分別通過set方法加入B對象中；
（2）通過重寫java.lang.Object類中的方法clone()；
（3）通過org.apache.commons中的工具類BeanUtils和PropertyUtils進行對象復制；
（4）通過序列化實現(xiàn)對象的復制。
2、將A對象的值分別通過set方法加入B對象中
對屬性逐個賦值，本實例為了演示簡單就設置了一個屬性：
Student stu1 = new Student(); stu1.setNumber(12345); Student stu2 = new Student(); stu2.setNumber(stu1.getNumber());
我們發(fā)現(xiàn)，屬性少對屬性逐個賦值還挺方便，但是屬性多時，就需要一直get、set了，非常麻煩。
3、重寫java.lang.Object類中的方法clone()
先介紹一下兩種不同的克隆方法，淺克隆(ShallowClone)和深克隆(DeepClone)。
在Java語言中，數(shù)據(jù)類型分為值類型（基本數(shù)據(jù)類型）和引用類型，值類型包括int、double、byte、boolean、char等簡單數(shù)據(jù)類型，引用類型包括類、接口、數(shù)組等復雜類型。淺克隆和深克隆的主要區(qū)別在于是否支持引用類型的成員變量的復制，下面將對兩者進行詳細介紹。
3.1 淺克隆
一般步驟：
被復制的類需要實現(xiàn)Clonenable接口（不實現(xiàn)的話在調(diào)用clone方法會拋出CloneNotSupportedException異常)， 該接口為標記接口(不含任何方法)
覆蓋clone()方法，訪問修飾符設為public。方法中調(diào)用super.clone()方法得到需要的復制對象。（native為本地方法)
class Student implements Cloneable{
private int number;
public int getNumber() {
return number;
}
public void setNumber(int number) {
this.number = number;
}
@Override
public Object clone() {
Student stu = null;
try{
stu = (Student)super.clone();
}catch(CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return stu;
}
}
public class Test {
public static void main(String args[]) {
Student stu1 = new Student();
stu1.setNumber(12345);
Student stu2 = (Student)stu1.clone();
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber());
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber());
stu2.setNumber(54321);
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber());
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber());
}
}
結(jié)果：
學生1:12345
學生2:12345
學生1:12345
學生2:54321
在淺克隆中，如果原型對象的成員變量是值類型，將復制一份給克隆對象；如果原型對象的成員變量是引用類型，則將引用對象的地址復制一份給克隆對象，也就是說原型對象和克隆對象的成員變量指向相同的內(nèi)存地址。
簡單來說，在淺克隆中，當對象被復制時只復制它本身和其中包含的值類型的成員變量，而引用類型的成員對象并沒有復制。
在Java語言中，通過覆蓋Object類的clone()方法可以實現(xiàn)淺克隆。
3.2 深克隆
package abc;
class Address {
private String add;
public String getAdd() {
return add;
}
public void setAdd(String add) {
this.add = add;
}
}
class Student implements Cloneable{
private int number;
private Address addr;
public Address getAddr() {
return addr;
}
public void setAddr(Address addr) {
this.addr = addr;
}
public int getNumber() {
return number;
}
public void setNumber(int number) {
this.number = number;
}
@Override
public Object clone() {
Student stu = null;
try{
stu = (Student)super.clone(); //淺復制
}catch(CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return stu;
}
}
public class Test {
public static void main(String args[]) {
Address addr = new Address();
addr.setAdd("杭州市");
Student stu1 = new Student();
stu1.setNumber(123);
stu1.setAddr(addr);
Student stu2 = (Student)stu1.clone();
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());
addr.setAdd("西湖區(qū)");
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());
}
}
結(jié)果：
學生1:123,地址:杭州市
學生2:123,地址:杭州市
學生1:123,地址:西湖區(qū)
學生2:123,地址:西湖區(qū)
怎么兩個學生的地址都改變了？
原因是淺復制只是復制了addr變量的引用，并沒有真正的開辟另一塊空間，將值復制后再將引用返回給新對象。
為了達到真正的復制對象，而不是純粹引用復制。我們需要將Address類可復制化，并且修改clone方法，完整代碼如下：
package abc;
class Address implements Cloneable {
private String add;
public String getAdd() {
return add;
}
public void setAdd(String add) {
this.add = add;
}
@Override
public Object clone() {
Address addr = null;
try{
addr = (Address)super.clone();
}catch(CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
return addr;
}
}
class Student implements Cloneable{
private int number;
private Address addr;
public Address getAddr() {
return addr;
}
public void setAddr(Address addr) {
this.addr = addr;
}
public int getNumber() {
return number;
}
public void setNumber(int number) {
this.number = number;
}
@Override
public Object clone() {
Student stu = null;
try{
stu = (Student)super.clone(); //淺復制
}catch(CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
stu.addr = (Address)addr.clone(); //深度復制
return stu;
}
}
public class Test {
public static void main(String args[]) {
Address addr = new Address();
addr.setAdd("杭州市");
Student stu1 = new Student();
stu1.setNumber(123);
stu1.setAddr(addr);
Student stu2 = (Student)stu1.clone();
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());
addr.setAdd("西湖區(qū)");
System.out.println("學生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd());
System.out.println("學生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd());
}
}
結(jié)果：
學生1:123,地址:杭州市
學生2:123,地址:杭州市
學生1:123,地址:西湖區(qū)
學生2:123,地址:杭州市
在深克隆中，無論原型對象的成員變量是值類型還是引用類型，都將復制一份給克隆對象，深克隆將原型對象的所有引用對象也復制一份給克隆對象。
簡單來說，在深克隆中，除了對象本身被復制外，對象所包含的所有成員變量也將復制。
在Java語言中，如果需要實現(xiàn)深克隆，可以通過覆蓋Object類的clone()方法實現(xiàn)，也可以通過序列化(Serialization)等方式來實現(xiàn)。
（如果引用類型里面還包含很多引用類型，或者內(nèi)層引用類型的類里面又包含引用類型，使用clone方法就會很麻煩。這時我們可以用序列化的方式來實現(xiàn)對象的深克隆。）
4、工具類BeanUtils和PropertyUtils進行對象復制
Student stu1 = new Student(); stu1.setNumber(12345); Student stu2 = new Student(); BeanUtils.copyProperties(stu2,stu1);
這種寫法無論多少種屬性都只需要一行代碼搞定，很方便吧！除BeanUtils外還有一個名為PropertyUtils的工具類，它也提供copyProperties()方法，作用與BeanUtils的同名方法十分相似，主要的區(qū)別在于BeanUtils提供類型轉(zhuǎn)換功能，即發(fā)現(xiàn)兩個JavaBean的同名屬性為不同類型時，在支持的數(shù)據(jù)類型范圍內(nèi)進行轉(zhuǎn)換，而PropertyUtils不支持這個功能，但是速度會更快一些。在實際開發(fā)中，BeanUtils使用更普遍一點，犯錯的風險更低一點。
5、通過序列化實現(xiàn)對象的復制
序列化就是將對象寫到流的過程，寫到流中的對象是原有對象的一個拷貝，而原對象仍然存在于內(nèi)存中。通過序列化實現(xiàn)的拷貝不僅可以復制對象本身，而且可以復制其引用的成員對象，因此通過序列化將對象寫到一個流中，再從流里將其讀出來，可
以實現(xiàn)深克隆。需要注意的是能夠?qū)崿F(xiàn)序列化的對象其類必須實現(xiàn)Serializable接口，否則無法實現(xiàn)序列化操作。
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