面试官问：什么是浅拷贝和深拷贝？

2024-04-04 08:38:19

前言

平时我们从数据库查询出 po 对象，要返回给前端时，会有另一个对象 vo，此时我们需要将 po 的值复制给 vo，如果是你，你会怎么做呢？

有时我们除了复制之外，还要求 po 参数值的改变不能影响到 vo，也就是 po 和 vo 是两个独立的个体，此时我们又需要怎么做呢？

带着这些疑问，我们一起来看下今天所要讲解的关于对象复制的知识点。

一、什么是浅拷贝和深拷贝

浅拷贝

  • 对于基本数据类型的成员变量，浅拷贝直接进行值传递，也就是将属性值复制了一份给新的成员变量

  • 对于引用数据类型的成员变量，比如成员变量是数组、某个类的对象等，浅拷贝就是引用的传递，也就是将成员变量的引用（内存地址）复制了一份给新的成员变量，他们指向的是同一个事例。在一个对象修改成员变量的值，会影响到另一个对象中成员变量的值。

深拷贝

  • 对于基本数据类型，深拷贝复制所有基本数据类型的成员变量的值

  • 对于引用数据类型的成员变量，深拷贝申请新的存储空间，并复制该引用对象所引用的对象，也就是将整个对象复制下来。所以在一个对象修改成员变量的值，不会影响到另一个对象成员变量的值。

二、浅拷贝

1、clone

  • 实现 Cloneable

  • 重写 clone()方法，并声明为 public

  • 调用 super.clone()

copydemo

@Data
public class CopyDemo implements Cloneable{
    private int age;
    private User user;

    @Override
    public CopyDemo clone() {
        try {
            CopyDemo clone = (CopyDemo) super.clone();
            return clone;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new AssertionError();
        }
    }
}

user

@Data
public class User {
    private String name;
}

使用

@Service
public class CopyServiceDemo {

    public static void main(String[] args) {
        CopyDemo source=new CopyDemo();
        source.setAge(10);

        User user=new User();
        user.setName("user-旧名字");
        source.setUser(user);

        CopyDemo target = source.clone();
        System.out.println("改变之前");
        System.out.println("source："+source.getAge());
        System.out.println("target："+target.getAge());
        System.out.println("source-user："+source.getUser().getName());
        System.out.println("target-user："+target.getUser().getName());

        source.setAge(20);
        user.setName("user-新名字");

        System.out.println("改变之后");
        System.out.println("source："+source.getAge());
        System.out.println("target："+target.getAge());
        System.out.println("source-user："+source.getUser().getName());
        System.out.println("target-user："+target.getUser().getName());

    }
}

结果

改变之前
source：10
target：10
source-user：user-旧名字
target-user：user-旧名字
改变之后
source：20
target：10
source-user：user-新名字
target-user：user-新名字

从以上结果可以看出

  • 修改 source 的 age，并不会影响到拷贝之后的 target 的 age

  • 修改 source 的 user 的 name，会影响到拷贝之后的 targe 的 user 的 name，因为 target 的 user 跟 source 的 user 所指向的是同一个 user 实例。

2、Apache BeanUtils（不推荐）

Apache BeanUtils 属于比较古老的工具类，由于存在性能问题，阿里巴巴手册明确禁止使用该工具类

性能差的原因是：力求做得完美, 在代码中增加了非常多的校验、兼容、日志打印等代码，过度的包装导致性能下降严重。

面试官问：什么是浅拷贝和深拷贝？

3、Spring BeanUtils

Spring BeanUtils 和上面所提到的 apche 的很像，但是在效率上比 apache 的更高

Spring BeanUtils 的 copyProperties() 方法，第一个是源对象，第二个是目标对象。和 Apache BeanUtils 正好相反，要注意避免踩坑。

import org.springframework.beans.BeanUtils;

CopyDemo target=new CopyDemo();
BeanUtils.copyProperties(source, target);

4、Spring BeanCopier

Spring 还为我们提供了一种基于 Cglib 的浅拷贝方式 BeanCopier，引入 spring-core 依赖包后即可使用，它被认为是取代 BeanUtils 的存在。

以下是自己封装的工具类：

import org.springframework.cglib.beans.BeanCopier;

public static <T> T copyByClass(Object src, Class<T> clazz) {
  BeanCopier copier = BeanCopier.create(src.getClass(), clazz, false);
  T to = newInstance(clazz);
  copier.copy(src, to, null);
  return to;
}

public static <T> T newInstance(Class<?> clazz) {
  try {
      return (T) clazz.newInstance();
    } catch (InstantiationException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } catch (IllegalAccessException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

public static void copyByObj(Object src, Object dist) {
  BeanCopier copier = BeanCopier
    .create(src.getClass(), dist.getClass(), false);
  copier.copy(src, dist, null);
 }

使用

CopyDemo target = copyByClass(source, CopyDemo.class);

三、深拷贝

1、构造方法-new

手动 new 新的对象，一个属性一个属性的 set 过去，属性多的话，这样非常麻烦

    public static void main(String[] args) {
        CopyDemo source= new CopyDemo();
        source.setAge(10);

        User user=new User();
        user.setName("user-旧名字");
        source.setUser(user);

        CopyDemo target=new CopyDemo();
        target.setAge(source.getAge());
        User targetUser=new User();
        targetUser.setName(source.getUser().getName());
        target.setUser(targetUser);

        System.out.println("改变之前");
        System.out.println("source："+source.getAge());
        System.out.println("target："+target.getAge());
        System.out.println("source-user："+source.getUser().getName());
        System.out.println("target-user："+target.getUser().getName());

        source.setAge(20);
        user.setName("user-新名字");

        System.out.println("改变之后");
        System.out.println("source："+source.getAge());
        System.out.println("target："+target.getAge());
        System.out.println("source-user："+source.getUser().getName());
        System.out.println("target-user："+target.getUser().getName());

    }

改变之前
source：10
target：10
source-user：user-旧名字
target-user：user-旧名字
改变之后
source：20
target：10
source-user：user-新名字
target-user：user-旧名字

Process finished with exit code 0

2、重载 clone()方法

  • 拷贝的对象中还包含其他对象的话，包含的对象也需要重写 clone 方法

  • super.clone()其实是浅拷贝，所以在重写 CopyDemo 类的 clone()方法时，user 对象需要调用 user.clone()重新赋值

CopyDemo

@Data
public class CopyDemo implements Cloneable{
    private int age;
    private User user;

    @Override
    public CopyDemo clone() {
        try {
            CopyDemo copyDemo = (CopyDemo) super.clone();
            copyDemo.setUser(this.user.clone());

            return copyDemo;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new AssertionError();
        }
    }
}

User

@Data
public class User implements Cloneable{
    private String name;

    @Override
    public User clone() {
        try {
            User clone = (User) super.clone();
            return clone;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new AssertionError();
        }
    }
}

使用

CopyDemo target = source.clone();

3、Apache Commons Lang 序列化方式

Java 提供了序列化的能力，我们可以先将源对象进行序列化，再反序列化生成拷贝对象。但是，使用序列化的前提是拷贝的类（包括其成员变量）需要实现 Serializable 接口。Apache Commons Lang 包对 Java 序列化进行了封装：SerializationUtils，我们可以直接使用它。

@Data
public class CopyDemo implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -9820808986091860L;
    private int age;
    private User user;
}

@Data
public class User implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1900781036567192607L;
    private String name;

}

使用

import org.apache.commons.lang3.SerializationUtils;

CopyDemo target = SerializationUtils.clone(source);

4、json 转化方式

利用 json 将对象转为 json，在将 json 转为对象，本质上是反射

//对象
String jsonString = JSON.toJSONString(source);
CopyDemo target = JSON.parseObject(jsonString, CopyDemo.class);

//集合
List<CopyDemo> sourceList=Lists.newArrayList();
String jsonString = JSON.toJSONString(sourceList);
List<CopyDemo> targetList = JSON.parseArray(json,CopyDemo.class);

5、Orika

orika 是深拷贝，但是遇到多层签到数组，clone 会有问题，谨慎使用

四、总结

如果对象中只有基本数据类型或者引用数据类型不会改动，则可以使用浅拷贝

如果存在引用数据类型且会改动，则可以使用深拷贝

具体使用拷贝中的哪个方法，需要具体情况具体分析，比如性能考虑、便捷考虑、依赖引入的考虑等等。

今天只是列出了一些常用的方法，还有其他的拷贝方法，可以自行搜索，多学习，多实践。

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