Java 中的深拷贝和浅拷贝

概述

对象之间的转换在开发中是最常见的，实体对象和数据显示层（VO，DTO 等）的转换，通常有 2 种做法：

1. set 方法赋值，这种方式一般使得代码冗余，而且极不美观；

2. 对象拷贝工具类，如 Spring 的 BeanUtils.copyProperties 。

而我最近在使用 Spring 的拷贝工具类的时候碰到了属性值丢失的情况，先看这样一个栗子。

订单实体类到 VO 层的转换：

转换后的结果如下：

从上面可以看到 2 个问题：

1. 对象 copy 后没有 id 并没有赋值；

2. VO 对象的改变影响了原订单的值。

问题一

先看第 1 个问题。

一般在项目开发中会把实体类中一些公共的字段（如 id，创建日期等）抽为一个公共的实体，如下：

BaseEntity

可以看到这里的 BaseEntity 中定义的 id 是一个泛型，因为在项目中有 2 中主键类型，一种是 String 类型的，一种是 Long 类型的，如下：

LongBaseEntity，主键为 Long 类型的，实体类主键若为 Long，继承它即可。

UUIDBaseEntity，主键为 String 类型的，实体类主键若为 String ，继承它即可。

而订单类如下，一般来说这里不会存在其他对象，这里订单详情的目的仅仅是为了演示上面的第二个问题。

订单详情：

数据展示 VO：

然后当我把 TicketOrder 转为 TicketOrderVO，发现 TicketOrder 的 id 并没有 copy 过来，致使到后续的逻辑无法走通，因为后续需要拿 TicketOrderVO 的 id。

于是当我进入 Spring 的 BeanUtils.copyProperties 源码发现了这样一段代码：

对于上面的注释大致可以翻译为：如果属性是泛型，则不可解析。

在看看我们定义的主键 id 确实为泛型，所以导致了这里的 TicketOrderVO 中的 id 不会被赋值。

怎么处理呢？

最简单的方式就是单独给 id set 值，或者采用其他的 Bean Copy 工具，我之前也介绍过一个工具，可以参考这篇文章：Orika对象转换，相比于 Spring 的反射效率更高。

问题二

再看第 2 个问题，这里涉及到浅拷贝和深拷贝的问题，什么是浅拷贝和深拷贝？

浅拷贝和深拷贝

浅拷贝：对基本数据类型（int，long...）进行值传递，对引用数据类型（Object）进行引用传递般的拷贝。

深拷贝：对基本数据类型进行值传递，对引用数据类型，创建一个新的对象，并复制其内容，既然是新对象，复制后修改当然不会影响原对象的属性内容。

而上面使用的 BeanUtils.copyProperties 就是浅拷贝，所以当 TicketOrderVO 中的 detail 属性发生改变的时候，TicketOrder 中的 detail 属性也发生了改变，即他们在栈中的指向是同一个引用，所以当 TicketOrderVO 中的 detail 发生改变，原 TicketOrder 也会发生改变。

可能看到这会有点懵逼，是不是忘了基本数据类型和引用类型，值传递和引用传递？

基本数据类型和引用类型

Java 中一共有四类八种基本数据类型，如下表：

记住：String 不是基本数据类型。

除了这四类八种基本类型，其它的都是对象，也就是引用类型，包括数组。

值传递和引用传递

对于值传递和引用传递，如下：

值传递：是指在调用函数时将实际参数复制一份传递到函数中，这样在函数中如果对参数进行修改，将不会影响到实际参数。

引用传递：是指在调用函数时将实际参数的地址直接传递到函数中，那么在函数中对参数所进行的修改，将影响到实际参数。

那就有人有疑问了，既然 String 是引用类型，为什么它的值不发生改变？

因为 String，Long 等都是 final 修饰的类呀，当然不会被修改。

可以参考：值传递和引用传递

也可以去看看我的 JVM 系列，了解更多堆栈的知识：JVM相关

如何实现深拷贝

clone()

在 Object 类中定义了一个 clone 方法，但这个方法在不重写的情况下，其实也是浅拷贝的。

如果想要实现深拷贝，就需要重写 clone 方法，而想要重写 clone 方法，就必须实现 Cloneable，否则会报 CloneNotSupportedException 异常。

修改代码：

TicketOrderDetail

TicketOrder

测试

结果

但是这种做法有个弊端，这里我们 TicketOrder 类只有一个 TicketOrderDetail 引用类型，而 TicketOrderDetail 类没有，所以我们只用重写 TicketOrderDetail 类的 clone 方法，但是如果 TicketOrderDetail 类也存在一个引用类型，那么我们也要重写其 clone 方法，这样下去，有多少个引用类型，我们就要重写多少次，如果存在很多引用类型，那么代码量显然会很大，所以这种方法不太合适。

序列化

序列化是将对象写到流中便于传输，而反序列化则是把对象从流中读取出来，反序列化的对象必定是新对象。

注：需要序列化的类都要实现 Serializable 接口，如果某个字段不需要序列化，可以将其声明为 transient。

序列化的方式有很多，IO 流，JSON 工具，把对象序列化成 JSON 字符串，然后再从字符串中反序列化成对象。

IO 流实现：

//深度拷贝public Object deepClone() throws Exception{    // 序列化    ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
    oos.writeObject(this);
    // 反序列化    ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
    return ois.readObject();}

fastjson 实现：

TicketOrder newOrder = JSON.parseObject(JSON.toJSONString(order), TicketOrder.class);

除此之外，还可以使用 Apache Commons Lang 中提供的 SerializationUtils 工具实现。

TicketOrder newOrder = (TicketOrder) SerializationUtils.clone(order);

一个 BeanUtils.copyProperties的使用不仅引出了存在的问题，同时还涉及到很多的基础知识。

参考

深拷贝和浅拷贝

Java 的深拷贝和浅拷贝