Java对象深拷贝详解（List深拷贝）_java list 深拷贝

1、Java中拷贝的概念

在Java语言中，拷贝一个对象时，有浅拷贝与深拷贝两种

浅拷贝：只拷贝源对象的地址，所以新对象与老对象共用一个地址，当该地址变化时，两个对象也会随之改变。

深拷贝：拷贝对象的所有值，即使源对象发生任何改变，拷贝的值也不会变化。

在User类的基础上，介绍两种浅拷贝案列

User类：

@Data
public class User {
    private String name;
    private Integer age;
}

案列①：普通对象的浅拷贝

package com.shuizhu.study;
//浅拷贝案例1
public class Study01 {
    public static void main(String[] args) {
        User user1 = new User();
        user1.setName("张三");
        user1.setAge(18);
        User user2 = user1;
        System.out.println("user1未改变前，user2的名字为：" + user2.getName());
        user1.setName("李四");
        System.out.println("user1未改变前，user2的名字为：" + user2.getName());
    }
}

结果：改变user1后，user2的值也随之变化

案列②：List浅拷贝（这也是我们平时项目中，经常遇到的情况）

package com.shuizhu.study;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
 
//Java浅拷贝案列2
public class Study02 {
    public static void main(String[] args) {
        List<User> list1 = new ArrayList<>();
        User user1 = new User();
        user1.setName("张三");
        user1.setAge(18);
        User user2 = new User();
        user2.setName("李四");
        user2.setAge(19);
        list1.add(user1);
        list1.add(user2);
        //TODO 以下是开发中，经常发生的浅拷贝
        //方式1：通过new ArrayList方式，把list01拷贝给list02
        List<User> list2 = new ArrayList<>(list1);
        System.out.println("list1未改变前，list2的结果为：" + list2);
 
        //方式2：通过addAll方法，把list01拷贝给list02
        List<User> list3 = new ArrayList<>();
        list3.addAll(list1);
        System.out.println("list1未改变前，list3的结果为：" + list3);
 
        //方式3：通过stream流的方式，把list01拷贝给list02
        List<User> list4 = list1.stream().collect(Collectors.toList());
        System.out.println("list1未改变前，list4的结果为：" + list4);
 
        //改变list1集合中的user1对象
        System.out.println("--------------------------------------------");
        user1.setName("老六");
        user1.setAge(78);
 
        System.out.println("list1改变后，list2的结果为：" + list2);
        System.out.println("list1改变后，list3的结果为：" + list3);
        System.out.println("list1改变后，list4的结果为：" + list4);
    }
}

结果：对List的3种拷贝，其实都是浅拷贝，当源集合中对象发生改变时，新的List也会随之变化

2、常见的深拷贝方式

1. 构造函数方式（new的方式）
2. 重写clone方法
3. Apache Commons Lang序列化
4. Gson序列化
5. Jackson序列化

2.1、构造函数方式

这种方式就是创建一个新的对象，然后通过源对象的get方法与新对象set方法，把源对象的值复制新对象，这里就不再演示了。

缺点：在拷贝的对象数量较少时，可以使用，但是对象数量过多时，会大大增加系统开销，开发中应避免使用。

2.2、重写clone方法

步骤：

1>需要拷贝对象的类，去实现Cloneable接口

2>重写clone方法

3>使用"对象.clone()"的方式进行拷贝

根据上面的案列，进行对应的改造：

首先是User实体类 ，如下：

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

改造案列①：

package com.shuizhu.study;
//Java深拷贝案列
public class Study03 {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        User user1 = new User();
        user1.setName("张三");
        user1.setAge(18);
        User user2 = user1.clone();
        System.out.println("user1未改变前，user2的名字为：" + user2.getName());
        user1.setName("李四");
        System.out.println("user1未改变前，user2的名字为：" + user2.getName());
    }
}

结果：当user1改变后，user2的值不会改变

改造案列②：List类型深拷贝

package com.shuizhu.study;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
 
//Java深拷贝案列
public class Study04 {
    public static void main(String[] args) {
        List<User> list1 = new ArrayList<>();
        User user1 = new User();
        user1.setName("张三");
        user1.setAge(18);
        User user2 = new User();
        user2.setName("李四");
        user2.setAge(19);
        list1.add(user1);
        list1.add(user2);
        /
        //通过clone方式，把list01拷贝给list02
        List<User> list2 = new ArrayList<>();  
        //TODO 当数据量多时，建议使用对象的方式，把List当做属性，然后拷贝哦到一个新的对象中，从而不需要循环，可以见Apache Commons Lang序列化深拷贝方式
        list1.forEach(user->{
            try {
                list2.add(user.clone());
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        System.out.println("list1未改变前，list2的结果为：" + list2);
        
        //改变list1集合中的user1对象
        System.out.println("--------------------------------------------");
        user1.setName("老六");
        user1.setAge(78);
 
        System.out.println("list1改变后，list2的结果为：" + list2);
    }
}

结果：list1中的每个对象通过clone()添加list2中，当list1中的对象改变时，list2不会改变

2.3 、Apache Commons Lang序列化

步骤：

1>导入Commons包

<dependency>
   <groupId>org.apache.commons</groupId>
   <artifactId>commons-lang3</artifactId>
   <version>3:3.5</version>
</dependency>

2>实体类实现Serializable接口

@Data
public class User implements Serializable {
    private String name;
    private Integer age;
}

3>调用SerializationUtils工具类，实现深拷贝（注意：SerializationUtils不能直接拷贝List类型）

案列如下：

案列①：对象深拷贝

package com.shuizhu.study2;
import org.apache.commons.lang3.SerializationUtils;
 
//Apache Commons Lang序列化实现对象的深拷贝
public class Study01 {
    public static void main(String[] args) {
        User user1 = new User();
        user1.setName("张三");
        user1.setAge(18);
        User user2 = SerializationUtils.clone(user1);
        System.out.println("user1未改变前，user2的名字为：" + user2.getName());
        user1.setName("李四");
        System.out.println("user1改变后，user2的名字为：" + user2.getName());
    }
}

结果：user1的改变不会导致user2的改变，从而实现深拷贝

 

案列②：List类型深拷贝

（1）改造开始，我们先创建一个专门用于拷贝List<User>类型的实体类

package com.shuizhu.study2;
 
import java.io.Serializable;
import java.util.List;
 
/**
 * @author 睡竹
 * @date 2022/12/10
 * 用于深拷贝时，不需要去遍历List<User>集合，只需要拷贝UserCopyDTO 对象就可以
 * 获取到新的List<User>集合
 */
@Data
public class UserCopyDTO implements Serializable {//必须实现Serializable接口
    private List<User> users;
}

（2）拷贝List类型

package com.shuizhu.study2;
 
import org.apache.commons.lang3.SerializationUtils;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
//Apache Commons Lang序列化实现List的深拷贝
public class Study02 {
    public static void main(String[] args) {
        List<User> list1 = new ArrayList<>();
        User user1 = new User();
        user1.setName("张三");
        user1.setAge(18);
        User user2 = new User();
        user2.setName("李四");
        user2.setAge(19);
        list1.add(user1);
        list1.add(user2);
 
        //使用UserCopyDTO对象，专门用于拷贝List<User>类型数据，不需要再去遍历list1 
        UserCopyDTO userCopyDTO = new UserCopyDTO();
        userCopyDTO.setUsers(list1);
        //通过Apache Commons Lang序列化方式，把list01拷贝给list02
        UserCopyDTO clone = SerializationUtils.clone(userCopyDTO);
        List<User> list2 = clone.getUsers();
        System.out.println("list1未改变前，list2的结果为：" + list2);
 
        //改变list1集合中的user1对象
        System.out.println("--------------------------------------------");
        user1.setName("老六");
        user1.setAge(78);
        System.out.println("list1改变后，list2的结果为：" + list2);
 
    }
}

结果：

 2.4、Gson序列化

步骤：

1、导入Gson依赖

<dependency>
    <groupId>com.google.code.gson</groupId>
    <artifactId>gson</artifactId>
    <version>2.8.5</version>
</dependency>

2>创建Gson对象，使用该对象进行深拷贝（实体类不再需要实现Serializable接口）

案例如下：只演示对象的深拷贝，LIst类型的深拷贝与之前的流程是相似的

package com.shuizhu.study3;
import com.google.gson.Gson;
 
//Gson序列化实现对象的深拷贝
public class Study01 {
    public static void main(String[] args) {
        User user1 = new User();
        user1.setName("张三");
        user1.setAge(18);
        Gson gson = new Gson();
        User user2 = gson.fromJson(gson.toJson(user1), User.class);
        System.out.println("user1未改变前，user2的名字为：" + user2.getName());
        user1.setName("李四");
        System.out.println("user1改变后，user2的名字为：" + user2.getName());
    }
}

重点：

结果：

 

 2.5、Jackson序列化

该方式与Gson原理、使用方式相似，但是Jackson序列化深拷贝，要求拷贝的对象必须有无参构造函数

步骤：

1>导入Jackson依赖

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson</groupId>
    <artifactId>core</artifactId>
    <version>2.2.2</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson</groupId>
    <artifactId>databind</artifactId>
    <version>2.2.2</version>
</dependency>

2>创建ObjectMapper对象，进行深拷贝（用法与Gson一致）

package com.shuizhu.study4;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import java.io.IOException;
 
//Jackson序列化实现对象的深拷贝
public class Study01 {
    public static void main(String[] args) {
        User user1 = new User();
        user1.setName("张三");
        user1.setAge(18);
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        User user2 = null;
        try {
            user2 = mapper.readValue(mapper.writeValueAsString(user1), User.class);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("user1未改变前，user2的名字为：" + user2.getName());
        user1.setName("李四");
        System.out.println("user1改变后，user2的名字为：" + user2.getName());
    }
}

重点：

结果：

 

3、总结