java对象clone()方法

java对象clone()方法

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：

1.  
   @Test
2.  
   public void testassign(){
3.  
   Person p1=new Person();
4.  
   p1.setAge(31);
5.  
   p1.setName("Peter");
6.  
    
7.  
   Person p2=p1;
8.  
   System.out.println(p1==p2);//true
9.  
   }

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。

1.  
   @Data
2.  
   public class Person implements Cloneable {
3.  
   private String name;
4.  
   private Integer age;
5.  
   private Address address;
6.  
   @Override
7.  
   protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
8.  
   return super.clone();
9.  
   }
10.  
    }
11.  
     
12.  
    @Test
13.  
    public void testShallowCopy() throws Exception{
14.  
    Person p1=new Person();
15.  
    p1.setAge(31);
16.  
    p1.setName("Peter");
17.  
     
18.  
    Person p2=(Person) p1.clone();
19.  
    System.out.println(p1==p2);//false
20.  
    p2.setName("Jacky");
21.  
    System.out.println("p1="+p1);//p1=Person [name=Peter, age=31]
22.  
    System.out.println("p2="+p2);//p2=Person [name=Jacky, age=31]
23.  
    }

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：

1.  
   @Data
2.  
   public class Address {
3.  
   private String type;
4.  
   private String value;
5.  
   }

再来测试，问题来了。

1.  
   @Test
2.  
   public void testShallowCopy() throws Exception{
3.  
   Address address=new Address();
4.  
   address.setType("Home");
5.  
   address.setValue("北京");
6.  
    
7.  
   Person p1=new Person();
8.  
   p1.setAge(31);
9.  
   p1.setName("Peter");
10.  
    p1.setAddress(address);
11.  
     
12.  
    Person p2=(Person) p1.clone();
13.  
    System.out.println(p1==p2);//false
14.  
     
15.  
    p2.getAddress().setType("Office");
16.  
    System.out.println("p1="+p1);
17.  
    System.out.println("p2="+p2);
18.  
    }

查看输出：

1.  
   false
2.  
   p1=Person(name=Peter, age=31, address=Address(type=Office, value=北京))
3.  
   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。

1.  
   @Data
2.  
   public class Address implements Cloneable {
3.  
   private String type;
4.  
   private String value;
5.  
    
6.  
   @Override
7.  
   protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
8.  
   return super.clone();
9.  
   }
10.  
    }

这样还不够，Person的clone()需要显式地clone其引用成员。

1.  
   @Data
2.  
   public class Person implements Cloneable {
3.  
   private String name;
4.  
   private Integer age;
5.  
   private Address address;
6.  
   @Override
7.  
   protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
8.  
   Object obj=super.clone();
9.  
   Address a=((Person)obj).getAddress();
10.  
    ((Person)obj).setAddress((Address) a.clone());
11.  
    return obj;
12.  
    }
13.  
    }

重新跑前面的测试用例：

1.  
   false
2.  
   p1=Person(name=Peter, age=31, address=Address(type=Home, value=北京))
3.  
   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。

1.  
   @Data
2.  
   public class Person implements Serializable {
3.  
   private String name;
4.  
   private Integer age;
5.  
   private Address address;
6.  
   public Person deepClone() {
7.  
   Person p2=null;
8.  
   Person p1=this;
9.  
   PipedOutputStream out=new PipedOutputStream();
10.  
    PipedInputStream in=new PipedInputStream();
11.  
    try {
12.  
    in.connect(out);
13.  
    } catch (IOException e) {
14.  
    e.printStackTrace();
15.  
    }
16.  
     
17.  
    try(ObjectOutputStream bo=new ObjectOutputStream(out);
18.  
    ObjectInputStream bi=new ObjectInputStream(in);) {
19.  
    bo.writeObject(p1);
20.  
    p2=(Person) bi.readObject();
21.  
     
22.  
    } catch (Exception e) {
23.  
    e.printStackTrace();
24.  
    }
25.  
    return p2;
26.  
    }
27.  
    }

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。

1.  
   public class PersonFactory{
2.  
   public static Person newPrototypeInstance(){
3.  
   Address address = new Address();
4.  
   address.setType("Home");
5.  
   address.setValue("北京");
6.  
    
7.  
   Person p1 = new Person();
8.  
   p1.setAddress(address);
9.  
   p1.setAge(31);
10.  
    p1.setName("Peter");
11.  
    return p1;
12.  
    }
13.  
    }

利用Dozer拷贝对象

Dozer是一个Bean处理类库。

maven依赖

1.  
   <dependency>
2.  
   <groupId>net.sf.dozer</groupId>
3.  
   <artifactId>dozer</artifactId>
4.  
   <version>5.5.1</version>
5.  
   </dependency>

测试用例：

1.  
   @Data
2.  
   public class Person {
3.  
   private String name;
4.  
   private Integer age;
5.  
   private Address address;
6.  
    
7.  
   @Test
8.  
   public void testDozer() {
9.  
   Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
10.  
    Mapper mapper = new DozerBeanMapper();
11.  
    Person p2 = mapper.map(p1, Person.class);
12.  
    p2.getAddress().setType("Office");
13.  
    System.out.println("p1=" + p1);
14.  
    System.out.println("p2=" + p2);
15.  
    }
16.  
    }
17.  
     
18.  
    @Data
19.  
    public class Address {
20.  
    private String type;
21.  
    private String value;
22.  
    }

输出：

1.  
   p1=Person(name=Peter, age=31, address=Address(type=Home, value=北京))
2.  
   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：

1.  
   @Data
2.  
   public class People {
3.  
   private String name;
4.  
   private String age;//这里已经不是Integer了
5.  
   private Address address;
6.  
    
7.  
   @Test
8.  
   public void testDozer() {
9.  
   Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
10.  
    Mapper mapper = new DozerBeanMapper();
11.  
    People p2 = mapper.map(p1, People.class);
12.  
    p2.getAddress().setType("Office");
13.  
    System.out.println("p1=" + p1);
14.  
    System.out.println("p2=" + p2);
15.  
    }
16.  
    }

只要属性名相同，干~

继续蹂躏：

1.  
   @Data
2.  
   public class People {
3.  
   private String name;
4.  
   private String age;
5.  
   private Map<String,String> address;//��
6.  
    
7.  
   @Test
8.  
   public void testDozer() {
9.  
   Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
10.  
    Mapper mapper = new DozerBeanMapper();
11.  
    People p2 = mapper.map(p1, People.class);
12.  
    p2.getAddress().put("type", "Office");
13.  
    System.out.println("p1=" + p1);
14.  
    System.out.println("p2=" + p2);
15.  
    }
16.  
    }

利用Commons-BeanUtils复制对象

maven依赖

1.  
   <dependency>
2.  
   <groupId>commons-beanutils</groupId>
3.  
   <artifactId>commons-beanutils</artifactId>
4.  
   <version>1.9.3</version>
5.  
   </dependency>

测试用例：

1.  
   @Data
2.  
   public class Person {
3.  
   private String name;
4.  
   private String age;
5.  
   private Address address;
6.  
    
7.  
   @Test
8.  
   public void testCommonsBeanUtils(){
9.  
   Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
10.  
    try {
11.  
    Person p2=(Person) BeanUtils.cloneBean(p1);
12.  
    System.out.println("p1=" + p1);
13.  
    p2.getAddress().setType("Office");
14.  
    System.out.println("p2=" + p2);
15.  
    } catch (Exception e) {
16.  
    e.printStackTrace();
17.  
    }
18.  
    }
19.  
    }

利用cglib复制对象

maven依赖：

1.  
   <dependency>
2.  
   <groupId>cglib</groupId>
3.  
   <artifactId>cglib</artifactId>
4.  
   <version>3.2.4</version>
5.  
   </dependency>

测试用例：

1.  
   @Test
2.  
   public void testCglib(){
3.  
   Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
4.  
   BeanCopier beanCopier=BeanCopier.create(Person.class, Person.class, false);
5.  
   Person p2=new Person();
6.  
   beanCopier.copy(p1, p2,null);
7.  
   p2.getAddress().setType("Office");
8.  
   System.out.println("p1=" + p1);
9.  
   System.out.println("p2=" + p2);
10.  
    }

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：

1.  
   @Test
2.  
   public void testCglib(){
3.  
   Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
4.  
   BeanCopier beanCopier=BeanCopier.create(Person.class, Person.class, true);
5.  
   Person p2=new Person();
6.  
   beanCopier.copy(p1, p2, new Converter(){
7.  
   @Override
8.  
   public Object convert(Object value, Class target, Object context) {
9.  
   if(target.isSynthetic()){
10.  
    BeanCopier.create(target, target, true).copy(value, value, this);
11.  
    }
12.  
    return value;
13.  
    }
14.  
    });
15.  
    p2.getAddress().setType("Office");
16.  
    System.out.println("p1=" + p1);
17.  
    System.out.println("p2=" + p2);
18.  
    }

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：

1.  
   <dependency>
2.  
   <groupId>ma.glasnost.orika</groupId>
3.  
   <artifactId>orika-core</artifactId>
4.  
   <version>1.5.0</version>
5.  
   </dependency>
6.  
   </dependencies>

测试用例：

1.  
   @Test
2.  
   public void testOrika() {
3.  
   MapperFactory mapperFactory = new DefaultMapperFactory.Builder().build();
4.  
    
5.  
   mapperFactory.classMap(Person.class, Person.class)
6.  
   .byDefault()
7.  
   .register();
8.  
   ConverterFactory converterFactory = mapperFactory.getConverterFactory();
9.  
   MapperFacade mapper = mapperFactory.getMapperFacade();
10.  
     
11.  
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
12.  
    Person p2 = mapper.map(p1, Person.class);
13.  
    System.out.println("p1=" + p1);
14.  
    p2.getAddress().setType("Office");
15.  
    System.out.println("p2=" + p2);
16.  
    }

Spring BeanUtils复制对象

给Spring个面子，貌似它不支持深拷贝。

1.  
   Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
2.  
   Person p2 = new Person();
3.  
   Person p2 = (Person) BeanUtils.cloneBean(p1);
4.  
   //BeanUtils.copyProperties(p2, p1);//这个更没戏

深拷贝性能对比

1.  
   @Test
2.  
   public void testBatchDozer(){
3.  
   Long start=System.currentTimeMillis();
4.  
   Mapper mapper = new DozerBeanMapper();
5.  
   for(int i=0;i<10000;i++){
6.  
   Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
7.  
   Person p2 = mapper.map(p1, Person.class);
8.  
   }
9.  
   System.out.println("dozer:"+(System.currentTimeMillis()-start));
10.  
    //dozer:721
11.  
    }
12.  
    @Test
13.  
    public void testBatchBeanUtils(){
14.  
    Long start=System.currentTimeMillis();
15.  
    for(int i=0;i<10000;i++){
16.  
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
17.  
    try {
18.  
    Person p2=(Person) BeanUtils.cloneBean(p1);
19.  
    } catch (Exception e) {
20.  
    e.printStackTrace();
21.  
    }
22.  
    }
23.  
    System.out.println("commons-beanutils:"+(System.currentTimeMillis()-start));
24.  
    //commons-beanutils：229
25.  
    }
26.  
    @Test
27.  
    public void testBatchCglib(){
28.  
    Long start=System.currentTimeMillis();
29.  
    for(int i=0;i<10000;i++){
30.  
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
31.  
    BeanCopier beanCopier=BeanCopier.create(Person.class, Person.class, true);
32.  
    Person p2=new Person();
33.  
    beanCopier.copy(p1, p2, new Converter(){
34.  
    @Override
35.  
    public Object convert(Object value, Class target, Object context) {
36.  
    if(target.isSynthetic()){
37.  
    BeanCopier.create(target, target, true).copy(value, value, this);
38.  
    }
39.  
    return value;
40.  
    }
41.  
    });
42.  
    }
43.  
    System.out.println("cglib:"+(System.currentTimeMillis()-start));
44.  
    //cglib:133
45.  
    }
46.  
    @Test
47.  
    public void testBatchSerial(){
48.  
    Long start=System.currentTimeMillis();
49.  
    for(int i=0;i<10000;i++){
50.  
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
51.  
    Person p2=p1.deepClone();
52.  
    }
53.  
    System.out.println("serializable:"+(System.currentTimeMillis()-start));
54.  
    //serializable:687
55.  
    }
56.  
    @Test
57.  
    public void testBatchOrika() {
58.  
    MapperFactory mapperFactory = new DefaultMapperFactory.Builder().build();
59.  
     
60.  
    mapperFactory.classMap(Person.class, Person.class)
61.  
    .field("name", "name")
62.  
    .byDefault()
63.  
    .register();
64.  
    ConverterFactory converterFactory = mapperFactory.getConverterFactory();
65.  
    MapperFacade mapper = mapperFactory.getMapperFacade();
66.  
     
67.  
    Long start=System.currentTimeMillis();
68.  
    for(int i=0;i<10000;i++){
69.  
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
70.  
    Person p2 = mapper.map(p1, Person.class);
71.  
    }
72.  
    System.out.println("orika:"+(System.currentTimeMillis()-start));
73.  
    //orika:83
74.  
    }
75.  
     
76.  
    @Test
77.  
    public void testBatchClone(){
78.  
    Long start=System.currentTimeMillis();
79.  
    for(int i=0;i<10000;i++){
80.  
    Person p1=PersonFactory.newPrototypeInstance();
81.  
    try {
82.  
    Person p2=(Person) p1.clone();
83.  
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
84.  
    e.printStackTrace();
85.  
    }
86.  
    }
87.  
    System.out.println("clone:"+(System.currentTimeMillis()-start));
88.  
    //clone:8
89.  
    }

（10k）性能比较：

1.  
   //dozer:721
2.  
   //commons-beanutils：229
3.  
   //cglib:133
4.  
   //serializable:687
5.  
   //orika:83
6.  
   //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。

转载自https://blog.csdn.net/54powerman/article/details/64920431?locationNum=6&fps=1

有想学云计算的朋友可以看看这篇https://blog.csdn.net/qq_33314107/article/details/90677795

来源：https://www.cnblogs.com/520-future/p/11739030.html