本文將討論以下4個問題
1. java Cloneable接口實現深拷貝
2. java 序列化實現深拷貝
3. 號稱最快的深拷貝二方庫cloning源碼分析
4. 幾種拷貝方式速度的比較
深拷貝的概念本文就不說了。在C++中實現深拷貝一般情況下重載賦值操作符 “=” 來實現同一個類的對象間的深拷貝，所以很自然的在java中我們也同樣可以定義一個copy函數，在函數內部為對象的每一個屬性作賦值操作。這種方式簡單自然，但存在一個致命性的問題：如果有一天在類中新增加了一個需要深拷貝的屬性，那么相應的copy函數也得進行修改，這種方法給類的可擴展性帶來了極大的不方便。怎么解決這種問題，且看接下來的1、2、3章節的實現方式和4節的速度測試。
1. java Cloneable接口實現深拷貝
這種方式，需要類實現Colneable接口 clone 函數，在clone函數中調用super.clone。這種方式的深拷貝同樣會帶來另一個問題，如果類中有其他類的對象作為屬性，則其他的類也需要重載并實現Cloneable接口。來一個例子，在下例中ComplexDO中包含了SimpleDO對象，要實現ComplexDO深拷貝，則需要先實現SimpleDO的clone接口：
public class SimpleDO implements Cloneable, Serializable { private int x = 1; private String s = "simpleDO"; @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { SimpleDO newClass = (SimpleDO)super.clone(); return newClass; } } public class ComplexDO implements Cloneable, Serializable { private int x = 1; private String s = "complex"; private Integer a = 123; private Integer b = 1234; private Integer c = 1334455; private String s2 = "hehehe"; private String s3 = "hahahaha"; private Long id = 1233245L; private ArrayList<SimpleDO> l = new ArrayList<SimpleDO>(); @Override public Object clone() throws CloneNotSupportedException { ComplexDO newClass = (ComplexDO) super.clone(); newClass.l = new ArrayList<SimpleDO>(); for (SimpleDO simple : this.l) { newClass.l.add((SimpleDO) simple.clone()); } return newClass; } }需要注意的是很多文章說String類型的對象賦值操作符是深拷貝，但是其實在java中使用賦值操作符的都屬于淺拷貝，但為什么這么明顯的錯誤這么多的文章會非要說這個是深拷貝呢？我的理解是String、類型的屬性都是基本類型，而且提供的方法只要是設計到內部數據的變動都會new一個新的對象出來。所以一個String的操作不會影響到其原先指向的內存。所以一般說String等基礎類的賦值操作為深拷貝。
由于這個原因，在使用String字符串拼接的時候，需要開辟新的內存，所以很多人建議用StringBuilder來代替String來做拼接，因為StringBuilder只有在內置的char數組范圍不夠的時候才重新申請更大的內存(對于現代JVM，會對代碼調優，String+String會被優化成StringBuilder.append的相類似的指令)。與拼接相對的裁剪，在String有個subString函數，當使用subString函數時，新String的內部char數組和原String是否相同？這個比較有意思，感興趣的可以對比看看JDK1.6和JKD1.7的實現。
2. java 序列化實現深拷貝
這種方式的原理是利用java序列化，將一個對象序列化成二進制字節流，然后對該字節流反序列化賦值給一個對象。代碼示例：
public Object seirCopy(Object src) { try { ByteArrayOutputStream byteOut = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(byteOut); out.writeObject(src); ByteArrayInputStream byteIn = new ByteArrayInputStream(byteOut.toByteArray()); ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(byteIn); Object dest = in.readObject(); return dest; } catch (Exception e) { //do some error handler return null; } }當然，也可以選用json等序列化的庫來完成序列化，這種方式有效的規避了Cloneabel接口的可擴展缺點，一個函數就可以基本上適用于所有的類.缺點是相對內存拷貝，序列化需要先將對象轉換成二進制字節流，然后反序列化將該二進制字節流重新拷貝到一塊對象內存，相對慢點。
3. 號稱最快的深拷貝二方庫cloning源碼分析
在源碼中，核心的處理邏輯在Cloner類中，
分兩條遞歸鏈路：
在（1）中fastClone完成的是繼承自IfastCloner接口類的對象，即都是些集合操作的拷貝；
在（2）中cloneObject完成的是通過反射機制拿到普通對象的每一個屬性，然后對使用Objenesis新生成對象的屬性賦值。
這種方式可擴展性強，不僅可以依靠其現有的代碼完成深拷貝，還可以自己定義一些克隆的方式和不需要克隆的類型，靈活性強。
4. 幾種拷貝方式速度的比較
上述3中模式都可以完成深拷貝，那種拷貝的方式速度最快是我們所關心的。
先上測試代碼：
public void testCloneComplex() throws CloneNotSupportedException { final int copyCount = 1; List<ComplexDO> complexDOList = new ArrayList<ComplexDO>(copyCount * 3); final ComplexDO complex = new ComplexDO(); //調用二方庫 long start = System.currentTimeMillis(); for(int i = 0; i < copyCount; ++i) { final ComplexDO deepClone = cloner.deepClone(complex); complexDOList.add(deepClone); } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("deepClone cost time=" + (end-start)); //調用Cloneable接口實現的clone函數 start = System.currentTimeMillis(); for(int i = 0; i < copyCount; ++i) { final ComplexDO interfaceClone = (ComplexDO) complex.clone(); complexDOList.add(interfaceClone); } end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("interfaceClone cost time=" + (end-start)); //序列化與反序列化生成新對象 start = System.currentTimeMillis(); for(int i = 0; i < copyCount; ++i) { final ComplexDO seirClone = seirCopy(complex); complexDOList.add(seirClone); } end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("seirClone cost time=" + (end-start)); }
運行結果的單位為毫秒（此數據忽略不計算java熱點和可能的gc）。
從這個表可以得出結論：
1、實現Cloneable接口的拷貝是最快的，因為他只涉及到了內存拷貝，但是如果涉及的屬性為普通對象比較多的時候寫起來麻煩點
2、序列化/反序列化拷貝最慢
3、使用cloning庫，由于使用了遞歸和反射機制相對Cloneable接口實現的拷貝要慢，但比序列化方式要快。
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助。
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