Java 对象深拷贝工具类的实现
作者：zyqok
1. 使用场景
我们在Java编码中，有时候可能会经常遇到对象拷贝的场景。
1.1 场景一
当我们更新一个对象的时候，如果要记录对象属性的前后变化，那么在更新对象之前，我们应该首先将对象拷贝暂存起来，且这个时候的拷贝一定是深拷贝（内存地址不同的两个对象），因为Java存在对象引用，将一个对象赋值给另外一个对象，他是浅拷贝的（两个不同变量名，但实际内存地址一样的两个对象）的话，也就是说当我们去更新完成属性值的时候，其实是设置的同一个对象，那么这个时候就会导致更新前后无变化的情况。
1.2 场景二
又比如，当我们从数据库中查询出一个实体对象的时候，这个对象往往对应的是和数据库字段 一 一 对应的实体，但这个实体往往又不会满足我们的页面需求。比如我们查询学生课程表的时候，我们数据库往往只是存的一个 id 对应关系，但页面往往是展示的名称，那么这个名称字段我们的表对应的实体类是不应该存在的，这个时候，我们应该创建一个对应的 VO （View Object）类，把额外的需要字段定义在这里面，同时可以去继承原表实体类，这样的一个对象就满足了。到时候，我们把原表实体对应的字段值拷贝到 VO 对象中后，再设置其他表额外的字段，这样就可以返回给前端页面进行展示了。
综上：所以，对象拷贝还是挺有用途的，但如果我们拷贝对象的时候，去一个一个字段挨着进行取值拷贝的话，难免代码看上去不够优雅。于是，搞一个对象拷贝工具类还是很有必要的。
2. Spring 中的对象拷贝
其实，在 Spring 中，也有类似的拷贝方法。他就是位于 org.springframework.beans.BeanUtils 工具类中的 copyProperties 方法。下面就简单演示下这个方法的使用效果。
为了方便演示，我们创建两个有部分相同属性的对象 Cat 类和 Dog 类（都有 name 和 age 字段）。
Cat 类如下：
@Data
public class Cat {
private String name;
private Integer age;
private String color;
}Dog 类如下：
@Data
public class Dog {
private String name;
private Integer age;
private String address;
}测试代码：
import org.springframework.beans.BeanUtils;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 实例化一个 Cat 对象并赋值属性
Cat cat = new Cat();
cat.setName("tom");
cat.setAge(5);
// 实例化一个 Dog 对象
Dog dog = new Dog();
// 将 cat 对象中的属性值拷贝至 dog 中
BeanUtils.copyProperties(cat, dog);
System.out.println("拷贝后：" + dog);
}
}测试效果：
可以看到，相同的 name 和 age 已经复制过去了。
3. 本工具类中的对象拷贝
上面我们演示了 Spring 下 BeanUtils 工具类中的对象属性拷贝，虽然他也可以成功拷贝对象中的属性，但对于我个人来说，还是有点不适应。
首先，Spring 去拷贝一个对象属性的时候，需要先创建好另外一个对象，然后再进行属性拷贝，这一步对象创建是明显可以放到工具方法中去的。
其次，如果只是本类复制的话，参数只需要传一个源对象的实例就应该够了，而Spring就算拷贝本类，也得传两个参数，即源实例对象和目标实例对象。
另外，Spring 的对象拷贝不支持批量拷贝，比如我们将 List<Cat> 属性拷贝后，生成一个 List<Dog> 中，只能自己循环去拷贝生成每个 Dog，然后添加到 List<Dog> 中。
于是，敝人针对个人习惯，编写了一个适合自己的编码习惯的对象拷贝工具类 BeanUtils（类名还是参照的 Spring），具体使用效果如下。
下面先做效果演示，工具类源码放在文章最后。
3.1 拷贝对象本身（单个）
比如，我们想复制一个对象本身（如 cat），那么直接使用下面这个方法就可以了。
Cat newCat = BeanUtils.copy(cat);
测试代码：
测试效果：
从测试结果我们可以看到，源对象和复制对象的每个字段值已经拷贝过去了，但两个对象的内存 hashCode 并不相同，说明并不是同一个对象，也就说我们是进行深拷贝的，两个对象是互不影响的。
另外，我们这个工具类不但支持类对象本身属性拷贝，连父类属性拷贝也是支持的。
比如，Cat类去继承下面这个 Animal 类：
@Data
public class Animal {
private Integer price;
private Date birth;
}@Data
public class Cat extends Animal {
private String name;
private Integer age;
private String color;
}我们再试试测试一下：
测试效果：
可以看到，我们的父类属性字段值也确实复制成功了。
3.2 拷贝对象本身（批量）
工具类中不仅支对单个对象拷贝的，对多个对象的拷贝也是支持的。
List<Cat> newCatList = BeanUtils.copyList(catList);
测试代码：
测试效果：
可以看到，批量属性复制也是OK的，拷贝后的集合中每个对象新生成的深拷贝对象。
3.3 拷贝对象属性至其他类（单个）
上面，我们演示了对象本身复制的效果，下面继续演示下拷贝同名字段到其他属性的效果。
Dog dog = BeanUtils.copy(cat, Dog.class);
我们把 Cat 中的同名字段属性拷贝到 Dog 中去，我们让 Dog 也去继承下 Anima 类。
@Data
public class Dog extends Animal {
private String name;
private Integer age;
private String address;
}测试代码：
因为拷贝前后是两个完全不一样的对象了，所以这里就不再打印地址 hashCode 来进行说明是深拷贝了。
测试效果：
可以看到 cat 中的所有相同属性已经拷贝到 dog 中去了。
3.4 拷贝对象属性至其他类（批量）
同理，我们拷贝对象属性至其他类也是支持批量操作的。
测试代码：
测试效果：
可以看到，批量复制也是OK的。
至此，整个对象的拷贝的四个常用方法已经都已经支持了。
4. 工具类源码
下面就是整个工具类的源码 BeanUtils ：
package com.zyq.utils.common;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.*;
/**
* @author zyqok
* @since 2022/07/18
*/
@SuppressWarnings("unused")
public class BeanUtils {
/**
* 拷贝数据到新对象（单个）
*
* @param source 源实例对象
* @return 拷贝后的新实例对象
*/
public static <T> T copy(T source) {
if (Objects.isNull(source)) {
return null;
}
Class<?> c = source.getClass();
List<Field> fields = getFields(c);
return newInstance(source, c, fields);
}
/**
* 拷贝数据到新对象（批量）
*
* @param sourceList 源实例对象集合
* @return 拷贝后的新实例对象集合
*/
public static <T> List<T> copyList(List<T> sourceList) {
if (Objects.isNull(sourceList) || sourceList.isEmpty()) {
return Collections.emptyList();
}
Class<?> c = getClass(sourceList);
if (Objects.isNull(c)) {
return Collections.emptyList();
}
List<Field> fields = getFields(c);
List<T> ts = new ArrayList<>();
for (T t : sourceList) {
T s = newInstance(t, c, fields);
if (Objects.nonNull(s)) {
ts.add(s);
}
}
return ts;
}
/**
* 单个深度拷贝
*
* @param source 源实例化对象
* @param target 目标对象类（如：User.class）
* @return 目标实例化对象
*/
public static <T> T copy(Object source, Class<T> target) {
if (Objects.isNull(source) || Objects.isNull(target)) {
return null;
}
List<Field> sourceFields = getFields(source.getClass());
List<Field> targetFields = getFields(target);
T t = null;
try {
t = newInstance(source, target, sourceFields, targetFields);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return t;
}
/**
* 批量深度拷贝（如果原集合中有null,则自动忽略）
*
* @param sourceList 源实例化对象集合
* @param target 目标对象类（如：User.class）
* @return 目标实例化对象集合
*/
public static <T, K> List<K> copyList(List<T> sourceList, Class<K> target) {
if (Objects.isNull(sourceList) || sourceList.isEmpty() || Objects.isNull(target)) {
return Collections.emptyList();
}
Class<?> c = getClass(sourceList);
if (Objects.isNull(c)) {
return Collections.emptyList();
}
List<Field> sourceFields = getFields(c);
List<Field> targetFields = getFields(target);
List<K> ks = new ArrayList<>();
for (T t : sourceList) {
if (Objects.nonNull(t)) {
try {
K k = newInstance(t, target, sourceFields, targetFields);
ks.add(k);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
return ks;
}
/**
* 获取List集合中的类名
*
* @param list 对象集合
* @return 类名
*/
private static <T> Class<?> getClass(List<T> list) {
for (T t : list) {
if (Objects.nonNull(t)) {
return t.getClass();
}
}
return null;
}
/**
* 实例化同源对象
*
* @param source 源对象
* @param c 源对象类名
* @param fields 源对象属性集合
* @return 同源新对象
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
private static <T> T newInstance(T source, Class<?> c, List<Field> fields) {
T t = null;
try {
t = (T) c.newInstance();
for (Field field : fields) {
field.setAccessible(true);
field.set(t, field.get(source));
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return t;
}
/**
* 目标实例化对象
*
* @param source 原对实例化象
* @param target 目标对象类
* @param sourceFields 源对象字段集合
* @param targetFields 目标对象属性字段集合
* @return 目标实例化对象
*/
private static <T> T newInstance(Object source, Class<T> target, List<Field> sourceFields,
List<Field> targetFields) throws Exception {
T t = target.newInstance();
if (targetFields.isEmpty()) {
return t;
}
for (Field field : sourceFields) {
field.setAccessible(true);
Object o = field.get(source);
Field sameField = getSameField(field, targetFields);
if (Objects.nonNull(sameField)) {
sameField.setAccessible(true);
sameField.set(t, o);
}
}
return t;
}
/**
* 获取目标对象中同源对象属性相同的属性（字段名称，字段类型一致则判定为相同）
*
* @param field 源对象属性
* @param fields 目标对象属性集合
* @return 目标对象相同的属性
*/
private static Field getSameField(Field field, List<Field> fields) {
String name = field.getName();
String type = field.getType().getName();
for (Field f : fields) {
if (name.equals(f.getName()) && type.equals(f.getType().getName())) {
return f;
}
}
return null;
}
/**
* 获取一个类中的所有属性（包括父类属性）
*
* @param c 类名
* @return List<Field>
*/
private static List<Field> getFields(Class<?> c) {
List<Field> fieldList = new ArrayList<>();
Field[] fields = c.getDeclaredFields();
if (fields.length > 0) {
fieldList.addAll(Arrays.asList(fields));
}
return getSuperClassFields(c, fieldList);
}
/**
* 递归获取父类属性
*
* @param o 类名
* @param allFields 外层定义的所有属性集合
* @return 父类所有属性
*/
private static List<Field> getSuperClassFields(Class<?> o, List<Field> allFields) {
Class<?> superclass = o.getSuperclass();
if (Objects.isNull(superclass) || Object.class.getName().equals(superclass.getName())) {
return allFields;
}
Field[] fields = superclass.getDeclaredFields();
if (fields.length == 0) {
return allFields;
}
allFields.addAll(Arrays.asList(fields));
return getSuperClassFields(superclass, allFields);
}
}到此这篇关于Java 对象深拷贝工具类的实现的文章就介绍到这了,更多相关Java 对象深拷贝工具类的实现内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！