Java對(duì)象的復(fù)制三種方式(小結(jié))

更新時(shí)間：2019年08月27日 10:22:39 作者：chun_soft

這篇文章主要介紹了Java對(duì)象的復(fù)制三種方式，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

1、概述

在實(shí)際編程過(guò)程中，我們常常要遇到這種情況：有一個(gè)對(duì)象A，在某一時(shí)刻A中已經(jīng)包含了一些有效值，此時(shí)可能會(huì)需要一個(gè)和A完全相同新對(duì)象B，并且此后對(duì)B任何改動(dòng)都不會(huì)影響到A中的值，也就是說(shuō)，A與B是兩個(gè)獨(dú)立的對(duì)象，但B的初始值是由A對(duì)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(xué)生1:" + stu1.getNumber()); 
    System.out.println("學(xué)生2:" + stu2.getNumber()); 
  } 
}

結(jié)果：

學(xué)生1:54321
學(xué)生2:54321

為什么改變學(xué)生2的學(xué)號(hào)，學(xué)生1的學(xué)號(hào)也發(fā)生了變化呢？

原因出在(stu2 = stu1) 這一句。該語(yǔ)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(gè)對(duì)象。如圖：

那么，怎么能干干凈凈清清楚楚地復(fù)制一個(gè)對(duì)象呢。在 Java語(yǔ)言中，用簡(jiǎn)單的賦值語(yǔ)句是不能滿(mǎn)足這種需求的。要滿(mǎn)足這種需求有很多途徑，

（1）將A對(duì)象的值分別通過(guò)set方法加入B對(duì)象中；
（2）通過(guò)重寫(xiě)java.lang.Object類(lèi)中的方法clone()；
（3）通過(guò)org.apache.commons中的工具類(lèi)BeanUtils和PropertyUtils進(jìn)行對(duì)象復(fù)制；
（4）通過(guò)序列化實(shí)現(xiàn)對(duì)象的復(fù)制。

2、將A對(duì)象的值分別通過(guò)set方法加入B對(duì)象中

對(duì)屬性逐個(gè)賦值，本實(shí)例為了演示簡(jiǎn)單就設(shè)置了一個(gè)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(duì)屬性逐個(gè)賦值還挺方便，但是屬性多時(shí)，就需要一直get、set了，非常麻煩。

3、重寫(xiě)java.lang.Object類(lèi)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(yǔ)言中，數(shù)據(jù)類(lèi)型分為值類(lèi)型（基本數(shù)據(jù)類(lèi)型）和引用類(lèi)型，值類(lèi)型包括int、double、byte、boolean、char等簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類(lèi)型，引用類(lèi)型包括類(lèi)、接口、數(shù)組等復(fù)雜類(lèi)型。淺克隆和深克隆的主要區(qū)別在于是否支持引用類(lèi)型的成員變量的復(fù)制，下面將對(duì)兩者進(jìn)行詳細(xì)介紹。

3.1 淺克隆

一般步驟：

被復(fù)制的類(lèi)需要實(shí)現(xiàn)Clonenable接口（不實(shí)現(xiàn)的話(huà)在調(diào)用clone方法會(huì)拋出CloneNotSupportedException異常)，該接口為標(biāo)記接口(不含任何方法)

覆蓋clone()方法，訪(fǎng)問(wèn)修飾符設(shè)為public。方法中調(diào)用super.clone()方法得到需要的復(fù)制對(duì)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(xué)生1:" + stu1.getNumber()); 
    System.out.println("學(xué)生2:" + stu2.getNumber()); 
     
    stu2.setNumber(54321); 
   
    System.out.println("學(xué)生1:" + stu1.getNumber()); 
    System.out.println("學(xué)生2:" + stu2.getNumber()); 
  } 
}

結(jié)果：
學(xué)生1:12345
學(xué)生2:12345
學(xué)生1:12345
學(xué)生2:54321

在淺克隆中，如果原型對(duì)象的成員變量是值類(lèi)型，將復(fù)制一份給克隆對(duì)象；如果原型對(duì)象的成員變量是引用類(lèi)型，則將引用對(duì)象的地址復(fù)制一份給克隆對(duì)象，也就是說(shuō)原型對(duì)象和克隆對(duì)象的成員變量指向相同的內(nèi)存地址。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在淺克隆中，當(dāng)對(duì)象被復(fù)制時(shí)只復(fù)制它本身和其中包含的值類(lèi)型的成員變量，而引用類(lèi)型的成員對(duì)象并沒(méi)有復(fù)制。

在Java語(yǔ)言中，通過(guò)覆蓋Object類(lèi)的clone()方法可以實(shí)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(fù)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(xué)生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd()); 
    System.out.println("學(xué)生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd()); 
     
    addr.setAdd("西湖區(qū)"); 
     
    System.out.println("學(xué)生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd()); 
    System.out.println("學(xué)生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd()); 
  } 
}

結(jié)果：
學(xué)生1:123,地址:杭州市
學(xué)生2:123,地址:杭州市
學(xué)生1:123,地址:西湖區(qū)
學(xué)生2:123,地址:西湖區(qū)

怎么兩個(gè)學(xué)生的地址都改變了？

原因是淺復(fù)制只是復(fù)制了addr變量的引用，并沒(méi)有真正的開(kāi)辟另一塊空間，將值復(fù)制后再將引用返回給新對(duì)象。

為了達(dá)到真正的復(fù)制對(duì)象，而不是純粹引用復(fù)制。我們需要將Address類(lèi)可復(fù)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(fù)制 
    }catch(CloneNotSupportedException e) { 
      e.printStackTrace(); 
    } 
    stu.addr = (Address)addr.clone();  //深度復(fù)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(xué)生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd()); 
    System.out.println("學(xué)生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd()); 
     
    addr.setAdd("西湖區(qū)"); 
     
    System.out.println("學(xué)生1:" + stu1.getNumber() + ",地址:" + stu1.getAddr().getAdd()); 
    System.out.println("學(xué)生2:" + stu2.getNumber() + ",地址:" + stu2.getAddr().getAdd()); 
  } 
}

結(jié)果：
學(xué)生1:123,地址:杭州市
學(xué)生2:123,地址:杭州市
學(xué)生1:123,地址:西湖區(qū)
學(xué)生2:123,地址:杭州市

在深克隆中，無(wú)論原型對(duì)象的成員變量是值類(lèi)型還是引用類(lèi)型，都將復(fù)制一份給克隆對(duì)象，深克隆將原型對(duì)象的所有引用對(duì)象也復(fù)制一份給克隆對(duì)象。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在深克隆中，除了對(duì)象本身被復(fù)制外，對(duì)象所包含的所有成員變量也將復(fù)制。

在Java語(yǔ)言中，如果需要實(shí)現(xiàn)深克隆，可以通過(guò)覆蓋Object類(lèi)的clone()方法實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)序列化(Serialization)等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（如果引用類(lèi)型里面還包含很多引用類(lèi)型，或者內(nèi)層引用類(lèi)型的類(lèi)里面又包含引用類(lèi)型，使用clone方法就會(huì)很麻煩。這時(shí)我們可以用序列化的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)象的深克隆。）

4、工具類(lèi)BeanUtils和PropertyUtils進(jìn)行對(duì)象復(fù)制

Student stu1 = new Student(); 
stu1.setNumber(12345); 
Student stu2 = new Student(); 
BeanUtils.copyProperties(stu2,stu1);

這種寫(xiě)法無(wú)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(gè)名為PropertyUtils的工具類(lèi)，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(lèi)型轉(zhuǎn)換功能，即發(fā)現(xiàn)兩個(gè)JavaBean的同名屬性為不同類(lèi)型時(shí)，在支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型范圍內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而PropertyUtils不支持這個(gè)功能，但是速度會(huì)更快一些。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，BeanUtils使用更普遍一點(diǎn)，犯錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)更低一點(diǎn)。

5、通過(guò)序列化實(shí)現(xiàn)對(duì)象的復(fù)制

序列化就是將對(duì)象寫(xiě)到流的過(guò)程，寫(xiě)到流中的對(duì)象是原有對(duì)象的一個(gè)拷貝，而原對(duì)象仍然存在于內(nèi)存中。通過(guò)序列化實(shí)現(xiàn)的拷貝不僅可以復(fù)制對(duì)象本身，而且可以復(fù)制其引用的成員對(duì)象，因此通過(guò)序列化將對(duì)象寫(xiě)到一個(gè)流中，再?gòu)牧骼飳⑵渥x出來(lái)，可

以實(shí)現(xiàn)深克隆。需要注意的是能夠?qū)崿F(xiàn)序列化的對(duì)象其類(lèi)必須實(shí)現(xiàn)Serializable接口，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)序列化操作。

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