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Java 对象深拷贝工具类

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Java 对象深拷贝工具类

目录

1. 使用场景

1.1 场景一

1.2 场景二

2. Spring 中的对象拷贝

3. 本工具类中的对象拷贝

3.1 拷贝对象本身(单个)

3.2 拷贝对象本身(批量)

3.3 拷贝对象属性至其他类(单个)

3.4 拷贝对象属性至其他类(批量)

4. 工具类源码


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 属性拷贝后,生成一个 List 中,只能自己循环去拷贝生成每个 Dog,然后添加到 List 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 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。

List dogs = BeanUtils.copyList(cats, Dog.calss);

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.*;


@SuppressWarnings("unused")
public class BeanUtils {

    
    public static  T copy(T source) {
        if (Objects.isNull(source)) {
            return null;
        }
        Class c = source.getClass();
        List fields = getFields(c);
        return newInstance(source, c, fields);
    }

    
    public static  List copyList(List sourceList) {
        if (Objects.isNull(sourceList) || sourceList.isEmpty()) {
            return Collections.emptyList();
        }
        Class c = getClass(sourceList);
        if (Objects.isNull(c)) {
            return Collections.emptyList();
        }
        List fields = getFields(c);
        List ts = new ArrayList<>();
        for (T t : sourceList) {
            T s = newInstance(t, c, fields);
            if (Objects.nonNull(s)) {
                ts.add(s);
            }
        }
        return ts;
    }

    
    public static  T copy(Object source, Class target) {
        if (Objects.isNull(source) || Objects.isNull(target)) {
            return null;
        }
        List sourceFields = getFields(source.getClass());
        List targetFields = getFields(target);
        T t = null;
        try {
            t = newInstance(source, target, sourceFields, targetFields);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return t;
    }

    
    public static  List copyList(List sourceList, Class 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 sourceFields = getFields(c);
        List targetFields = getFields(target);
        List 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;
    }

    
    private static  Class getClass(List list) {
        for (T t : list) {
            if (Objects.nonNull(t)) {
                return t.getClass();
            }
        }
        return null;
    }

    
    @SuppressWarnings("unchecked")
    private static  T newInstance(T source, Class c, List 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;
    }

    
    private static  T newInstance(Object source, Class target, List sourceFields,
                                     List 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;
    }

    
    private static Field getSameField(Field field, List 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;
    }

    
    private static List getFields(Class c) {
        List fieldList = new ArrayList<>();
        Field[] fields = c.getDeclaredFields();
        if (fields.length > 0) {
            fieldList.addAll(Arrays.asList(fields));
        }
        return getSuperClassFields(c, fieldList);
    }

    
    private static List getSuperClassFields(Class o, List 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);
    }

}

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