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JAVA对象创建与对象克隆,

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JAVA对象创建与对象克隆,


目录
  • 一、对象的4种创建方式
  • 二、通过new创建对象
  • 三、反射
  • 四、克隆对象
    • 浅拷贝
    • 深拷贝
  • 五、反序列化
    • 六、补充

      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
      @AllArgsConstructor
      public 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
      @AllArgsConstructor
      public 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);
          }
      }

      UserBeanclone 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]
      • statictransient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>

      到此这篇关于JAVA 对象创建与对象克隆的文章就介绍到这了,更多相关JAVA 对象的创建与克隆内容请搜索3672js教程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3672js教程!

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