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JAVA 对象的创建与克隆

java小悠 225

前言:

眼前姐妹们对“java实现复制”大致比较着重,咱们都需要知道一些“java实现复制”的相关知识。那么小编在网上汇集了一些关于“java实现复制””的相关资讯,希望兄弟们能喜欢,小伙伴们一起来了解一下吧!

目录

一、对象的4种创建方式new 创建反射克隆反序列化二、通过new创建对象

一般情况下,对象通过new 关键字创建,首先会在堆上给对象分配空间,然后执行构造函数进行一系列的初始化,在分配的内存空间上为一众属性赋值;完成初始化后再将堆区对象的引用传递给栈区,最终参与程序的运行。

三、反射

调用Java.lang.Class或者java.lang.reflect.Constructor类的newInstance()实例方法。

四、克隆对象

它分为深拷贝和浅拷贝,通过调用对象的 clone方法,进行对象的克隆(拷贝)

我们可以看到 clone 方法的定义

首先它是一个 native 方法它被 protected 修饰,那么,它的访问权限就只有它的子类或者[同包:java.lang.*];虽然说类都继承自Object,当对象A引用对象B,A没法调用:B.clone() { B -> Object.clone() } 的,因为,Object上的clone()方法被protected修饰,若A一定要访问B的clone()方法:B重写clone()为public修饰、或者通过public方法将 clone() 访问权限传递出去。此外我们还需要实现:Cloneable接口,我们可以看它的定义,实际上空无一物,可以把Cloneable视为一个标记,若不实现它,当我们调用重写的clone方法进行克隆时会抛出异常:[java.lang.CloneNotSupportedException]clone不会调用类的构造方法,它只是复制堆区上的对象信息。

为了测试 clone 我定义了两个类:

用户信息:UserBean

package com.bokerr.canaltask.po;import lombok.AllArgsConstructor;import lombok.Data;import java.io.Serializable;@Data@AllArgsConstructorpublic class UserBean implements Cloneable, Serializable {    private static final long serialVersionUID = 2022010901L;    /** 基本类型、不可变类型 */    private int age;    private int sex;    private String name;    private String home;    /** 引用类型 */    private SubInfo subInfo;    public UserBean(){}    /***     * 重写 clone 为 public 让任意对象都有 clone的访问权限     * */    @Override    public UserBean clone(){        UserBean clone = null;        try{            clone = (UserBean) super.clone();        } catch (CloneNotSupportedException e){            e.printStackTrace();        }        return clone;    }}

附加信息类:SubInfo

package com.bokerr.canaltask.po;import lombok.AllArgsConstructor;import lombok.Data;import java.io.Serializable;@Data@AllArgsConstructorpublic class SubInfo implements Cloneable, Serializable {    private static final long serialVersionUID = 2022010902L;    /**     * SubInfo 类的属性都是基本类型、不可变对象(String)     * */    private String work;    private Integer salary;    private int idNum;    public SubInfo(){}        /**     * 此处通过public 方法对外提供对象clone方法访问权限     * */    public SubInfo selfClone(){        try{            return (SubInfo) clone();        } catch (CloneNotSupportedException e){            e.printStackTrace();        }        return null;    }    /*@Override    public SubInfo clone(){        try{            return (SubInfo) super.clone();        } catch (CloneNotSupportedException e){            e.printStackTrace();        }        return null;    }*/}
浅拷贝

我们需要知道,单纯调用一个对象的clone方法,它进行的是:"浅表复制",当对象的属性都是基本类型或者不可变(final)类型时是没有问题的;但是存在可变对象引用时,对它的拷贝并不是一个深层的拷贝,它只拷贝该对象的引用,这样就会造成原对象和克隆对象的修改,都会反映到该引用对象上。

关于浅拷贝看如下测试代码:

package com.bokerr.canaltask.workerrun;import com.bokerr.canaltask.po.SubInfo;import com.bokerr.canaltask.po.UserBean;public class ExecuteTest {    public static void main(String[] args){        UserBean userBean1 = new UserBean();        userBean1.setAge(25);        userBean1.setSex(1);        userBean1.setName("bokerr");        userBean1.setHome("贵州铜仁");        SubInfo subInfo1 = new SubInfo();        subInfo1.setIdNum(3423);        subInfo1.setSalary(Integer.valueOf(15000));        subInfo1.setWork("coder");        userBean1.setSubInfo(subInfo1);        System.out.println("userBean-orign:" + userBean1);        UserBean userBean2 = userBean1.clone();        userBean2.setHome("贵州贵阳");        userBean2.setAge(26);        SubInfo subInfo2 = userBean2.getSubInfo();        subInfo2.setSalary(Integer.valueOf(25000));        subInfo2.setWork("manager");        subInfo2.setIdNum(100002);        System.out.println("######################");        System.out.println("userBean-orign:" + userBean1);        System.out.println("userBean-clone:" + userBean2);    }}

UserBean 的 clone 方法定义如下,我们可以看见它只调用了super.clone 而对 super.clone 的返回值没做任何修改:

@Override    public UserBean clone(){        UserBean clone = null;        try{            clone = (UserBean) super.clone();        } catch (CloneNotSupportedException e){            e.printStackTrace();        }        return clone;    }

输出如下,结合测试code,我们可以发现,克隆得到的对象对 SubInfo 的修改同样体现到了原对象引用的 SubInfo 对象上,因为调用 super.clone 只是一个 "浅表复制"

userBean-orign:UserBean(age=25, sex=1, name=bokerr, home=贵州铜仁, subInfo=SubInfo(work=coder, salary=15000, idNum=3423))######################userBean-orign:UserBean(age=25, sex=1, name=bokerr, home=贵州铜仁, subInfo=SubInfo(work=manager, salary=25000, idNum=100002))userBean-clone:UserBean(age=26, sex=1, name=bokerr, home=贵州贵阳, subInfo=SubInfo(work=manager, salary=25000, idNum=100002))
深拷贝深拷贝生成的对象,必须拥有完全独立的对象内存空间,拷贝对象和原对象上的修改,都不会影响对方;前边提到通过 super.clone 调用 Object上的clone方法实际上进行的只是一个浅拷贝

为了实现深拷贝我们则必须修改 UserBean 的clone 方法:

/***     * 重写 clone 为 public 让任意对象都有 clone的访问权限     * */    @Override    public UserBean clone(){        UserBean clone = null;        try{            clone = (UserBean) super.clone();            /** SubInfo.selfClone() 提供SubInfo对象clone()方法权限 */            /** 克隆可变引用对象 SubInfo,并赋值给 super.clone() 返回的:UserBean 完成深拷贝 */            SubInfo cloneSub = this.subInfo.selfClone();            clone.setSubInfo(cloneSub);        } catch (CloneNotSupportedException e){            e.printStackTrace();        }        return clone;    }

实际上除此之外,测试代码一成不变,然后我们来看现在的输出,可以发现对克隆对象的引用对象:SubInfo 的修改,并未使原对象的SubInfo变化

userBean-orign:UserBean(age=25, sex=1, name=bokerr, home=贵州铜仁, subInfo=SubInfo(work=coder, salary=15000, idNum=3423))######################userBean-orign:UserBean(age=25, sex=1, name=bokerr, home=贵州铜仁, subInfo=SubInfo(work=coder, salary=15000, idNum=3423))userBean-clone:UserBean(age=26, sex=1, name=bokerr, home=贵州贵阳, subInfo=SubInfo(work=manager, salary=25000, idNum=100002))

此时问题来了:你可能会说假如我的对象进行了多层引用呢,且引用了多个对象该怎么办呢?那我只能一个一个去重写 clone 方法么?

是的你如果使用 clone 方法可能,你确实需要那样去处理。

假如,存在如下以对象A为根节点的引用关系:

A  ->  B       C -> E -> F            G -> G       D -> H             I -> J -> K

我相信处理深拷贝的人会疯掉的。。。。

那么有更省事的方法么? 当然有,那就是下一节提到的反序列化。

五、反序列化java中的序列化是将对象转化成一个二进制字节序列,它可以持久化到磁盘文件,也可通过网络进行传输;而反序列化是指将该二进制字节序列,重新还原成一个对象并加载到内存中的过程。对象的反序列化过程中,没有调用任何构造函数,整个对象都是通过将,文件流中取得的数据恢复,从而得来。序列化只保存对象的属性状态,而不会保存对象的方法。只有实现了Serializable接口的类才能被序列化,官方建议自定义一个SerialversionUID,若用户没有自定义SerialversionUID那么会生成默认值;序列化和反序列化就是通过对比其SerialversionUID来进行的,一旦SerialversionUID不匹配,反序列化就无法成功如果一个类的属性包含对象引用,那么被引用的对象也将被序列化,[被引用的对象也必须实现Serializable接口,否则会抛出异常:java.io.NotSerializableException]被 static和transient修饰的变量不会被序列化,可以理解为:static是类属性存在于方法区而不在堆区;transient常用于修饰涉及安全的信息,它只能和Serializable接口一起使用,比如:用户密码,不应该让它序列化之后在网络上传输。

参考代码

package com.bokerr.canaltask.workerrun;import com.bokerr.canaltask.po.NoCloneInfo;import com.bokerr.canaltask.po.SubInfo;import com.bokerr.canaltask.po.UserBean;import org.apache.commons.lang3.SerializationUtils;import java.util.Arrays;public class ExecuteTest {    public static void main(String[] args){        UserBean userBean1 = new UserBean();        userBean1.setAge(25);        userBean1.setSex(1);        userBean1.setName("bokerr");        userBean1.setHome("贵州铜仁");        SubInfo subInfo1 = new SubInfo();        subInfo1.setIdNum(3423);        subInfo1.setSalary(Integer.valueOf(15000));        subInfo1.setWork("coder");        userBean1.setSubInfo(subInfo1);        System.out.println("序列化前" + userBean1);        /** 对象序列化为二进制字节序列 */        byte[] serializeBytes = SerializationUtils.serialize(userBean1);        /** 反序列化还原为Java对象 */        UserBean userBeanSer = SerializationUtils.deserialize(serializeBytes);        userBeanSer.getSubInfo().setSalary(800000);        userBeanSer.getSubInfo().setWork("CTO");        System.out.println("反序列化" + userBeanSer);        System.out.println(userBean1 == userBeanSer);    }}

输出:

序列化前UserBean(age=25, sex=1, name=bokerr, home=贵州铜仁, subInfo=SubInfo(work=coder, salary=15000, idNum=3423))反序列化UserBean(age=25, sex=1, name=bokerr, home=贵州铜仁, subInfo=SubInfo(work=CTO, salary=800000, idNum=3423))false

我们可以发现最终输出了:subInfo.work=CTO subInfo.salary=800000,对反序列化得到的对象引用的SubInfo对象的修改,并未影响到原对象,所以可以通过反序列化进行对象的深拷贝。

六、补充

PS*有一说一:lombok 是真的好用,虽然 set、get 方法可以自动生成,但是用 lombok后明显代码更简洁了 ;

commons-lang3 它是apache的一个工具包,我用的序列化工具来自它。

可能有小伙伴不了解,我还是贴一下Maven依赖吧,虽然我知道大家都人均大佬了。

<dependency>            <groupId>org.projectlombok</groupId>            <artifactId>lombok</artifactId>            <optional>true</optional>            <scope>compile</scope>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.apache.commons</groupId>            <artifactId>commons-lang3</artifactId>            <version>3.12.0</version>        </dependency>

原文链接:

标签: #java实现复制