java对象拷贝

java赋值是复制对象引用，如果我们想要得到一个对象的副本，使用赋值操作是无法达到目的的：

@Test
public void testassign(){
  Person p1=new Person();
  p1.setAge(31);
  p1.setName("Peter");

  Person p2=p1;
  System.out.println(p1==p2);//true
}

如果创建一个对象的新的副本，也就是说他们的初始状态完全一样，但以后可以改变各自的状态，而互不影响，就需要用到java中对象的复制，如原生的clone()方法。

如何进行对象克隆

Object对象有个clone()方法，实现了对象中各个属性的复制，但它的可见范围是protected的，所以实体类使用克隆的前提是：

① 实现Cloneable接口，这是一个标记接口，自身没有方法。
② 覆盖clone()方法，可见性提升为public。

@Data
public class Person implements Cloneable {
    private String name;
    private Integer age;
    private Address address;
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

@Test
public void testShallowCopy() throws Exception{
  Person p1=new Person();
  p1.setAge(31);
  p1.setName("Peter");

  Person p2=(Person) p1.clone();
  System.out.println(p1==p2);//false
  p2.setName("Jacky");
  System.out.println("p1="+p1);//p1=Person [name=Peter, age=31]
  System.out.println("p2="+p2);//p2=Person [name=Jacky, age=31]
}

该测试用例只有两个基本类型的成员，测试达到目的了。

事情貌似没有这么简单，为Person增加一个Address类的成员：

@Data
public class Address {
    private String type;
    private String value;
}

再来测试，问题来了。

@Test
public void testShallowCopy() throws Exception{
  Address address=new Address();
  address.setType("Home");
  address.setValue("北京");

  Person p1=new Person();
  p1.setAge(31);
  p1.setName("Peter");
  p1.setAddress(address);

  Person p2=(Person) p1.clone();
  System.out.println(p1==p2);//false

  p2.getAddress().setType("Office");
  System.out.println("p1="+p1);
  System.out.println("p2="+p2);
}

查看输出：

false
p1=Person(name=Peter, age=31, address=Address(type=Office, value=北京))
p2=Person(name=Peter, age=31, address=Address(type=Office, value=北京))

遇到了点麻烦，只修改了p2的地址类型，两个地址类型都变成了Office。

浅拷贝和深拷贝

前面实例中是浅拷贝和深拷贝的典型用例。

浅拷贝：被复制对象的所有值属性都含有与原来对象的相同，而所有的对象引用属性仍然指向原来的对象。

深拷贝：在浅拷贝的基础上，所有引用其他对象的变量也进行了clone，并指向被复制过的新对象。

也就是说，一个默认的clone()方法实现机制，仍然是赋值。

如果一个被复制的属性都是基本类型，那么只需要实现当前类的cloneable机制就可以了，此为浅拷贝。

如果被复制对象的属性包含其他实体类对象引用，那么这些实体类对象都需要实现cloneable接口并覆盖clone()方法。

@Data
public class Address implements Cloneable {
    private String type;
    private String value;

    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

这样还不够，Person的clone()需要显式地clone其引用成员。

@Data
public class Person implements Cloneable {
    private String name;
    private Integer age;
    private Address address;
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Object obj=super.clone();
        Address a=((Person)obj).getAddress();
        ((Person)obj).setAddress((Address) a.clone());
        return obj;
    }
}

重新跑前面的测试用例：

false
p1=Person(name=Peter, age=31, address=Address(type=Home, value=北京))
p2=Person(name=Peter, age=31, address=Address(type=Office, value=北京))

clone方式深拷贝小结

① 如果有一个非原生成员，如自定义对象的成员，那么就需要：

  • 该成员实现Cloneable接口并覆盖clone()方法，不要忘记提升为public可见。
  • 同时，修改被复制类的clone()方法，增加成员的克隆逻辑。

② 如果被复制对象不是直接继承Object，中间还有其它继承层次，每一层super类都需要实现Cloneable接口并覆盖clone()方法。

与对象成员不同，继承关系中的clone不需要被复制类的clone()做多余的工作。

一句话来说，如果实现完整的深拷贝，需要被复制对象的继承链、引用链上的每一个对象都实现克隆机制。

前面的实例还可以接受，如果有N个对象成员，有M层继承关系，就会很麻烦。

利用序列化实现深拷贝

clone机制不是强类型的限制，比如实现了Cloneable并没有强制继承链上的对象也实现；也没有强制要求覆盖clone()方法。因此编码过程中比较容易忽略其中一个环节，对于复杂的项目排查就是困难了。

要寻找可靠的，简单的方法，序列化就是一种途径。

  • 被复制对象的继承链、引用链上的每一个对象都实现java.io.Serializable接口。这个比较简单，不需要实现任何方法，serialVersionID的要求不强制，对深拷贝来说没毛病。
  • 实现自己的deepClone方法，将this写入流，再读出来。俗称：冷冻-解冻。
@Data
public class Person implements Serializable {
    private String name;
    private Integer age;
    private Address address;
    public Person deepClone() {
        Person p2=null;
        Person p1=this;
        PipedOutputStream out=new PipedOutputStream();
        PipedInputStream in=new PipedInputStream();
        try {
            in.connect(out);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        try(ObjectOutputStream bo=new ObjectOutputStream(out);
                ObjectInputStream bi=new ObjectInputStream(in);) {
            bo.writeObject(p1);
            p2=(Person) bi.readObject();

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return p2;
    }
}

原型工厂类

为了便于测试，也节省篇幅，封装一个工厂类。

公平起见，避免某些工具库使用缓存机制，使用原型方式工厂。

public class PersonFactory{
    public static Person newPrototypeInstance(){
        Address address = new Address();
        address.setType("Home");
        address.setValue("北京");

        Person p1 = new Person();
        p1.setAddress(address);
        p1.setAge(31);
        p1.setName("Peter");
        return p1;
    }
}

利用Dozer拷贝对象

Dozer是一个Bean处理类库。

maven依赖

<dependency>
  <groupId>net.sf.dozer</groupId>
  <artifactId>dozer</artifactId>
  <version>5.5.1</version>
</dependency>

测试用例：

@Data
public class Person {
    private String name;
    private Integer age;
    private Address address;

    @Test
    public void testDozer() {
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
        Mapper mapper = new DozerBeanMapper();
        Person p2 = mapper.map(p1, Person.class);
        p2.getAddress().setType("Office");
        System.out.println("p1=" + p1);
        System.out.println("p2=" + p2);
    }
}

@Data
public class Address {
    private String type;
    private String value;
}

输出：

p1=Person(name=Peter, age=31, address=Address(type=Home, value=北京))
p2=Person(name=Peter, age=31, address=Address(type=Office, value=北京))

注意：在万次测试中dozer有一个很严重的问题，如果DozerBeanMapper对象在for循环中创建，效率（dozer:7358）降低近10倍。由于DozerBeanMapper是线程安全的，所以不应该每次都创建新的实例。可以自带的单例工厂DozerBeanMapperSingletonWrapper来创建mapper，或集成到spring中。

还有更暴力的，创建一个People类：

@Data
public class People {
    private String name;
    private String age;//这里已经不是Integer了
    private Address address;

    @Test
    public void testDozer() {
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
        Mapper mapper = new DozerBeanMapper();
        People p2 = mapper.map(p1, People.class);
        p2.getAddress().setType("Office");
        System.out.println("p1=" + p1);
        System.out.println("p2=" + p2);
    }
}

只要属性名相同，干~

继续蹂躏：

@Data
public class People {
    private String name;
    private String age;
    private Map<String,String> address;//��

    @Test
    public void testDozer() {
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
        Mapper mapper = new DozerBeanMapper();
        People p2 = mapper.map(p1, People.class);
        p2.getAddress().put("type", "Office");
        System.out.println("p1=" + p1);
        System.out.println("p2=" + p2);
    }
}

利用Commons-BeanUtils复制对象

maven依赖

<dependency>
  <groupId>commons-beanutils</groupId>
  <artifactId>commons-beanutils</artifactId>
  <version>1.9.3</version>
</dependency>

测试用例：

@Data
public class Person {
    private String name;
    private String age;
    private Address address;

    @Test
    public void testCommonsBeanUtils(){
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
        try {
            Person p2=(Person) BeanUtils.cloneBean(p1);
            System.out.println("p1=" + p1);
            p2.getAddress().setType("Office");
            System.out.println("p2=" + p2);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

利用cglib复制对象

maven依赖：

<dependency>
  <groupId>cglib</groupId>
  <artifactId>cglib</artifactId>
  <version>3.2.4</version>
</dependency>

测试用例：

@Test
public void testCglib(){
  Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
  BeanCopier beanCopier=BeanCopier.create(Person.class, Person.class, false);
  Person p2=new Person();
  beanCopier.copy(p1, p2,null);
  p2.getAddress().setType("Office");
  System.out.println("p1=" + p1);
  System.out.println("p2=" + p2);
}

结果大跌眼镜，cglib这么牛x，居然是浅拷贝。不过cglib提供了扩展能力：

@Test
public void testCglib(){
  Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
  BeanCopier beanCopier=BeanCopier.create(Person.class, Person.class, true);
  Person p2=new Person();
  beanCopier.copy(p1, p2, new Converter(){
    @Override
    public Object convert(Object value, Class target, Object context) {
      if(target.isSynthetic()){
        BeanCopier.create(target, target, true).copy(value, value, this);
      }
      return value;
    }
  });
  p2.getAddress().setType("Office");
  System.out.println("p1=" + p1);
  System.out.println("p2=" + p2);
}

Orika复制对象

orika的作用不仅仅在于处理bean拷贝，更擅长各种类型之间的转换。

maven依赖：

<dependency>
  <groupId>ma.glasnost.orika</groupId>
  <artifactId>orika-core</artifactId>
  <version>1.5.0</version>
</dependency>
</dependencies>

测试用例：

@Test
public void testOrika() {
  MapperFactory mapperFactory = new DefaultMapperFactory.Builder().build();

  mapperFactory.classMap(Person.class, Person.class)
  .byDefault()
  .register();
  ConverterFactory converterFactory = mapperFactory.getConverterFactory();
  MapperFacade mapper = mapperFactory.getMapperFacade();

  Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
  Person p2 = mapper.map(p1, Person.class);
  System.out.println("p1=" + p1);
  p2.getAddress().setType("Office");
  System.out.println("p2=" + p2);
}

Spring BeanUtils复制对象

给Spring个面子，貌似它不支持深拷贝。

Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
Person p2 = new Person();
Person p2 = (Person) BeanUtils.cloneBean(p1);
//BeanUtils.copyProperties(p2, p1);//这个更没戏

深拷贝性能对比

@Test
public void testBatchDozer(){
  Long start=System.currentTimeMillis();
  Mapper mapper = new DozerBeanMapper();
  for(int i=0;i<10000;i++){
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
    Person p2 = mapper.map(p1, Person.class);
  }
  System.out.println("dozer:"+(System.currentTimeMillis()-start));
  //dozer:721
}
@Test
public void testBatchBeanUtils(){
  Long start=System.currentTimeMillis();
  for(int i=0;i<10000;i++){
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
    try {
      Person p2=(Person) BeanUtils.cloneBean(p1);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
  System.out.println("commons-beanutils:"+(System.currentTimeMillis()-start));
  //commons-beanutils：229
}
@Test
public void testBatchCglib(){
  Long start=System.currentTimeMillis();
  for(int i=0;i<10000;i++){
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
    BeanCopier beanCopier=BeanCopier.create(Person.class, Person.class, true);
    Person p2=new Person();
    beanCopier.copy(p1, p2, new Converter(){
      @Override
      public Object convert(Object value, Class target, Object context) {
        if(target.isSynthetic()){
          BeanCopier.create(target, target, true).copy(value, value, this);
        }
        return value;
      }
    });
  }
  System.out.println("cglib:"+(System.currentTimeMillis()-start));
  //cglib:133
}
@Test
public void testBatchSerial(){
  Long start=System.currentTimeMillis();
  for(int i=0;i<10000;i++){
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
    Person p2=p1.deepClone();
  }
  System.out.println("serializable:"+(System.currentTimeMillis()-start));
  //serializable:687
}
@Test
public void testBatchOrika() {
  MapperFactory mapperFactory = new DefaultMapperFactory.Builder().build();

  mapperFactory.classMap(Person.class, Person.class)
  .field("name", "name")
  .byDefault()
  .register();
  ConverterFactory converterFactory = mapperFactory.getConverterFactory();
  MapperFacade mapper = mapperFactory.getMapperFacade();

  Long start=System.currentTimeMillis();
  for(int i=0;i<10000;i++){
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
    Person p2 = mapper.map(p1, Person.class);
  }
  System.out.println("orika:"+(System.currentTimeMillis()-start));
  //orika:83
}

@Test
public void testBatchClone(){
  Long start=System.currentTimeMillis();
  for(int i=0;i<10000;i++){
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
    try {
      Person p2=(Person) p1.clone();
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
  System.out.println("clone:"+(System.currentTimeMillis()-start));
  //clone:8
}

（10k）性能比较：

//dozer:721
//commons-beanutils：229
//cglib:133
//serializable:687
//orika:83
//clone:8

深拷贝总结

原生的clone效率无疑是最高的，用脚趾头都能想到。

偶尔用一次，用哪个都问题都不大。

一般性能要求稍高的应用场景，cglib和orika完全可以接受。

另外一个考虑的因素，如果项目已经引入了某个依赖，就用那个依赖来做吧，没必要再引入一个第三方依赖。

时间： 2024-11-28 23:31:55

java对象拷贝的相关文章

java对象拷贝——PropertyUtils.copyProperties()用法和性能

BeanUtils提供对Java反射和自省API的包装.其主要目的是利用反射机制对JavaBean的属性进行处理.一个JavaBean通常包含了大量的属性,很多情况下,对JavaBean的处理导致大量get/set代码堆积,增加了代码长度和阅读代码的难度. 使用PropertyUtils.copyProperties()拷贝一个bean中的属性到另一个bean中,第一个参数是目标bean,第二个参数是源bean.   例一 Book srcBook = new Book(); srcBook.s

java对象序列化学习笔记

java对象|笔记 目前网络上关于对象序列化的文章不少,但是我发现详细叙述用法和原理的文章太少.本人把自己经过经验总结和实际运用中的体会写成的学习笔记贡献给大家.希望能为整个java社区的繁荣做一点事情.    序列化的过程就是对象写入字节流和从字节流中读取对象.将对象状态转换成字节流之后,可以用java.io包中的各种字节流类将其保存到文件中,管道到另一线程中或通过网络连接将对象数据发送到另一主机.对象序列化功能非常简单.强大,在RMI.Socket.JMS.EJB都有应用.对象序列化问题在网

传递和使用Java对象

在前例中,我们将一个字串传递给固有方法.事实上,亦可将自己创建的Java对象传递给固有方法. 在我们的固有方法内部,可访问已收到的那些对象的字段及方法. 为传递对象,声明固有方法时要采用原始的Java语法.如下例所示,MyJavaClass有一个public(公共)字段,以及一个public方法.UseObjects类声明了一个固有方法,用于接收MyJavaClass类的一个对象.为调查固有方法是否能控制自己的自变量,我们设置了自变量的public字段,调用固有方法,然后打印出public字段的

Java对象序列化使用基础

所谓对象序列化就是将对象的状态转换成字节流,以后可以通过这些值再生成相同状态的对象.这个过程也可以通过网络实现,可以先在Windows机器上创建一个对象,对其序列化,然后通过网络发给一台Unix机器,然后在那里准确无误地重新"装配".像RMI.Socket.JMS.EJB它们中的一种,彼此为什么能够传递Java对象,当然都是对象序列化机制的功劳. Java对象序列化机制一般来讲有两种用途: Java的JavaBeans: Bean的状态信息通常是在设计时配置的,Bean的状态信息必须被

如何精确地测量java对象的大小-底层instrument API

关于java对象的大小测量,网上有很多例子,大多数是申请一个对象后开始做GC,后对比前后的大小,不过这样,虽然说这样测量对象的大小是可行的,不过未必是完全准确的,因为过程中包含对象本身的开销,也许你运气好,正好能碰上,差不多,不过这种测试往往显得十分的笨重,因为要写一堆代码才能测试一点点东西,而且只能在本地测试玩玩,要真正测试实际的系统的对象大小这样可就不行了,本文说说java一些比较偏底层的知识,如何测量对象大小,java其实也是有提供方法的.注意:本文的内容仅仅针对于Hotspot VM,如

Java对象大小内幕浅析

 最近突发奇想,忽然对Java对象的内存大小感兴趣,去网上搜集了一些资料,并且做一下整理,希望能够各位帮助.  如果:你能算出new String("abc")这个对象在JVM中占用内存大小(64位JDK7中压缩大小48B,未压缩大小64B), 那么看到这里就可以结束了~  Java对象的内存布局:对象头(Header),实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding).  虚拟机的对象头包括两部分信息,第一部分用于存储对象自身的运行时数据,如hashCode.GC分

如何精确地测量java对象的大小

[本文转载于如何精确地测量java对象的大小] 关于java对象的大小测量,网上有很多例子,大多数是申请一个对象后开始做GC,后对比前后的大小,不过这样,虽然说这样测量对象的大小是可行的,不过未必是完全准确的,因为过程中包含对象本身的开销,也许你运气好,正好能碰上,差不多,不过这种测试往往显得十分的笨重,因为要写一堆代码才能测试一点点东西,而且只能在本地测试玩玩,要真正测试实际的系统的对象大小这样可就不行了,本文说说java一些比较偏底层的知识,如何测量对象大小,java其实也是有提供方法的.注

java对象中属性值为空字符串的问题

问题描述 java对象中属性值为空字符串的问题 业务逻辑中需要将对象中为空字符串的属性转换为null,首先我想到是将对象转为一个数组, 然后遍历数组,将""转为 null ,不过这样应该不对,大家给个思路 解决方案 用 反射 获得所有字段的数组,然后遍历判断~~~~~~ 解决方案二: 你为什么还要遍历呢,你前台传过来的数据先处理再装对象,这样才对 解决方案三: 传到后台后,先判断 if("".eques(name)){ name=null; } object.set

Ajax 的 Java 对象序列化

ajax|对象 如果您正在使用异步 JavaScript 和 XML(Ajax)进行 Java Web 开发,那么您最关心的问题可能就是把数据从服务器传递给客户机.在面向 Java 开发人员的 Ajax 系列的文章中,Philip McCarthy 介绍了 Java 对象序列化的五种方式,并提供了选择最适合应用程序的数据格式和技术所需要的全部信息.本文将侧重于许多 Java Web 开发人员最关心的问题:为客户机生成数据. 多数 Java 开发人员已经把模型-视图-控制器(MVC)模式应用在他们