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Java四種拷貝方式實(shí)戰(zhàn)總結(jié)(一文掃清所有拷貝問(wèn)題)

更新時(shí)間：2025年07月11日 10:43:10 作者：小W求學(xué)之旅

在Java中文件拷貝可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn),不同方式的性能和適用場(chǎng)景有所差異,文中通過(guò)代碼介紹的非常詳細(xì),這篇文章主要介紹了Java四種拷貝方式的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

前言

作為Java開(kāi)發(fā)者，日常開(kāi)發(fā)中經(jīng)常會(huì)遇到數(shù)據(jù)拷貝的需求。最近在面試中也有被問(wèn)到一次大文件拷貝，抽空專(zhuān)門(mén)總結(jié)一下，從基礎(chǔ)概念到實(shí)戰(zhàn)技巧，配合流程圖，讓原理和流程一目了然～

一、淺拷貝VS深拷貝

一開(kāi)始做spring項(xiàng)目時(shí)，就被淺拷貝坑過(guò)。當(dāng)時(shí)想復(fù)制一個(gè)對(duì)象，結(jié)果改了新對(duì)象的屬性，老對(duì)象也跟著變了。后來(lái)才知道，這就是淺拷貝的“鍋”。

淺拷貝就像拍證件照，照片上的人看著和你一模一樣，但本質(zhì)上還是兩張紙。Java里的淺拷貝只會(huì)復(fù)制對(duì)象的基本屬性，遇到引用類(lèi)型（比如自定義類(lèi)），就直接把地址抄過(guò)來(lái)。所以你改新對(duì)象里的引用屬性，老對(duì)象也會(huì)跟著遭殃。

深拷貝就靠譜多了，它會(huì)把對(duì)象里里外外都復(fù)制一遍，就像克隆人，新對(duì)象和老對(duì)象完全獨(dú)立。雖然麻煩點(diǎn)，但勝在安全，適合處理復(fù)雜對(duì)象。

舉個(gè)例子，有個(gè)Person類(lèi)包含name和Address屬性：

class Address {
    String city;
}

class Person {
    String name;
    Address address;

    // 淺拷貝
    Person shallowCopy() {
        Person copy = new Person();
        copy.name = this.name;
        copy.address = this.address;
        return copy;
    }

    // 深拷貝
    Person deepCopy() {
        Person copy = new Person();
        copy.name = this.name;
        copy.address = new Address();
        copy.address.city = this.address.city;
        return copy;
    }
}

二、大文件拷貝：別讓你的程序“龜速運(yùn)行”

之前做文件上傳功能，用傳統(tǒng)IO方式拷貝大文件，結(jié)果服務(wù)器直接卡住。后來(lái)?yè)Q成NIO，速度直接起飛！

傳統(tǒng)IO就像螞蟻搬家，一次搬一點(diǎn)，頻繁讀寫(xiě)磁盤(pán)；NIO則像卡車(chē)運(yùn)輸，直接把數(shù)據(jù)從一個(gè)地方搬到另一個(gè)地方，速度快得多。

// 傳統(tǒng)IO方式，適合小文件
public static void copyFileByIO(File source, File dest) throws IOException {
    try (InputStream is = new FileInputStream(source);
         OutputStream os = new FileOutputStream(dest)) {
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
            os.write(buffer, 0, len);
        }
    }
}

// NIO方式，適合大文件
public static void copyFileByNIO(File source, File dest) throws IOException {
    try (FileChannel sourceChannel = new FileInputStream(source).getChannel();
         FileChannel destChannel = new FileOutputStream(dest).getChannel()) {
        destChannel.transferFrom(sourceChannel, 0, sourceChannel.size());
    }
}

三、對(duì)象拷貝的進(jìn)階方案：使用造好的輪子

手動(dòng)寫(xiě)深拷貝代碼太麻煩？別慌，Java提供給我們有不少寫(xiě)好的辦法。

1. 序列化與反序列化

就像把對(duì)象打包成快遞，寄出去再拆開(kāi)。雖然速度慢點(diǎn)，但能保證完全獨(dú)立的拷貝。不過(guò)要注意，所有相關(guān)類(lèi)都得實(shí)現(xiàn)Serializable接口。

public static <T extends Serializable> T deepCopyBySerialization(T obj) {
    try (ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
         ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos)) {
        oos.writeObject(obj);
        try (ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
             ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais)) {
            return (T) ois.readObject();
        }
    } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

2. JSON序列化

用Jackson或Gson把對(duì)象轉(zhuǎn)成JSON字符串，再轉(zhuǎn)回來(lái)，簡(jiǎn)單粗暴。不過(guò)這種方式要求對(duì)象的屬性都能被JSON正確解析。

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

public static <T> T deepCopyByJSON(T obj, Class<T> clazz) {
    try {
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        String json = mapper.writeValueAsString(obj);
        return mapper.readValue(json, clazz);
    } catch (Exception e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

四、數(shù)組和集合的拷貝

數(shù)組的clone()方法看似簡(jiǎn)單，實(shí)則暗藏玄機(jī)：基本類(lèi)型數(shù)組用它是深拷貝，對(duì)象數(shù)組就是淺拷貝。

int[] intArray = {1, 2, 3};
int[] copiedIntArray = intArray.clone(); // 深拷貝

Person[] personArray = new Person[2];
Person[] copiedPersonArray = personArray.clone(); // 淺拷貝

集合類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)也是淺拷貝，比如new ArrayList<>(originalList)。想深拷貝集合，得手動(dòng)遍歷每個(gè)元素。

List<Person> originalList = new ArrayList<>();
List<Person> deepCopiedList = originalList.stream()
        .map(Person::deepCopy)
        .collect(Collectors.toList());

五、第三方庫(kù)：站在巨人的肩膀上

不想自己造輪子？Apache Commons Lang和Dozer能幫你大忙。前者提供了便捷的序列化拷貝工具，后者擅長(zhǎng)對(duì)象屬性映射，用起來(lái)超方便。

<!-- Apache Commons Lang依賴(lài) -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    <version>3.12.0</version>
</dependency>

// 使用示例
Person copiedPerson = SerializationUtils.clone(originalPerson);