作者丨吳大山

wudashan.com/2018/10/14/Java-Deep-Copy

介紹

在Java語言里，當我們需要拷貝一個對象時，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象的地址，所以源對象的值發生變化時，拷貝對象的值也會發生變化。而深拷貝則是拷貝了源對象的所有值，所以即使源對象的值發生變化時，拷貝對象的值也不會改變。如下圖描述：

了解了淺拷貝和深拷貝的區別之后，本篇博客將教大家幾種深拷貝的方法。

拷貝對象

首先，我們定義一下需要拷貝的簡單對象。

/***?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Address類，包含country國家和city城市。構造方法和成員變量的get()、set()方法此處我們省略不寫。接下來我們將詳細描述如何深拷貝User對象。

方法一 構造函數

我們可以通過在調用構造函數進行深拷貝，形參如果是基本類型和字符串則直接賦值，如果是對象則重新new一個。

測試用例

@Test public?void?constructorCopy()?{Address?address?=?new?Address("杭州",?"中國");User?user?=?new?User("大山",?address);//?調用構造函數時進行深拷貝User?copyUser?=?new?User(user.getName(),?new?Address(address.getCity(),?address.getCountry()));//?修改源對象的值user.getAddress().setCity("深圳");//?檢查兩個對象的值不同assertNotSame(user.getAddress().getCity(),?copyUser.getAddress().getCity());}

方法二 重載clone()方法

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

重寫代碼

讓我們修改一下User類，Address類，實現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@Overridepublic?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@Overridepublic?User?clone()?throws?CloneNotSupportedException?{User?user?=?(User)?super.clone();user.setAddress(this.address.clone());return?user;}}

需要注意的是，super.clone()其實是淺拷貝，所以在重寫User類的clone()方法時，address對象需要調用address.clone()重新賦值。

測試用例

@Test public?void?cloneCopy()?throws?CloneNotSupportedException?{Address?address?=?new?Address("杭州",?"中國");User?user?=?new?User("大山",?address);//?調用clone()方法進行深拷貝User?copyUser?=?user.clone();//?修改源對象的值user.getAddress().setCity("深圳");//?檢查兩個對象的值不同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，我們可以先將源對象進行序列化，再反序列化生成拷貝對象。但是，使用序列化的前提是拷貝的類（包括其成員變量）需要實現Serializable接口。Apache Commons Lang包對Java序列化進行了封裝，我們可以直接使用它。

重寫代碼

讓我們修改一下User類，Address類，實現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}

測試用例

@Test public?void?serializableCopy()?{Address?address?=?new?Address("杭州",?"中國");User?user?=?new?User("大山",?address);//?使用Apache?Commons?Lang序列化進行深拷貝User?copyUser?=?(User)?SerializationUtils.clone(user);//?修改源對象的值user.getAddress().setCity("深圳");//?檢查兩個對象的值不同assertNotSame(user.getAddress().getCity(),?copyUser.getAddress().getCity());}

方法四 Gson序列化

Gson可以將對象序列化成JSON，也可以將JSON反序列化成對象，所以我們可以用它進行深拷貝。

測試用例

@Test public?void?gsonCopy()?{Address?address?=?new?Address("杭州",?"中國");User?user?=?new?User("大山",?address);//?使用Gson序列化進行深拷貝Gson?gson?=?new?Gson();User?copyUser?=?gson.fromJson(gson.toJson(user),?User.class);//?修改源對象的值user.getAddress().setCity("深圳");//?檢查兩個對象的值不同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）需要有默認的無參構造函數。

重寫代碼

讓我們修改一下User類，Address類，實現默認的無參構造函數，使其支持Jackson。

/***?用戶*/ public?class?User?{private?String?name;private?Address?address;//?constructors,?getters?and?setterspublic?User()?{}} /***?地址*/ public?class?Address?{private?String?city;private?String?country;//?constructors,?getters?and?setterspublic?Address()?{}}

測試用例

@Test public?void?jacksonCopy()?throws?IOException?{Address?address?=?new?Address("杭州",?"中國");User?user?=?new?User("大山",?address);//?使用Jackson序列化進行深拷貝ObjectMapper?objectMapper?=?new?ObjectMapper();User?copyUser?=?objectMapper.readValue(objectMapper.writeValueAsString(user),?User.class);//?修改源對象的值user.getAddress().setCity("深圳");//?檢查兩個對象的值不同assertNotSame(user.getAddress().getCity(),?copyUser.getAddress().getCity());}

總結

說了這么多深拷貝的實現方法，哪一種方法才是最好的呢？最簡單的判斷就是根據拷貝的類（包括其成員變量）是否提供了深拷貝的構造函數、是否實現了Cloneable接口、是否實現了Serializable接口、是否實現了默認的無參構造函數來進行選擇。如果需要詳細的考慮，則可以參考下面的表格：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的什么是 Java 对象深拷贝？面试必问！的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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