深拷贝工具推荐

Question

对于Java集合，是否存在进行深度克隆的实用工具：

• 数组
• 列表
• 映射

注意：最好使用Object.clone()方法而不是序列化来解决问题。我可以确保我的自定义对象将实现clone()方法并且仅使用可克隆的Java标准类...

- Supowski

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可能是如何在Java中制作对象的深拷贝？的重复问题。 - Lukas Eder

使用克隆库为我解决了大问题！https://github.com/kostaskougios/cloning - Gaurav

Answer 1

我认为之前的绿色答案很不好，你可能会问为什么？

• 它添加了很多代码。
• 它要求你列出需要复制的所有字段并执行此操作。
• 在使用clone（）时，这对于列表是行不通的。（这是HashMap的clone（）所说的：返回此HashMap实例的浅表副本：键和值本身没有被克隆。）所以你最终只能手动完成它（这让我哭了）。

哦，顺便说一句，序列化也很糟糕，你可能需要在很多地方添加Serializable（这也让我哭了）。

那么解决方案是什么呢：

Java Deep-Cloning库 该克隆库是一个小型的、开源的（apache许可证）Java库，可以深度克隆对象。对象不必实现Cloneable接口。实际上，该库可以克隆任何Java对象。如果您不希望缓存对象被修改或者想要创建对象的深层副本，则可以将其用于缓存实现等情况。

Cloner cloner=new Cloner();
XX clone = cloner.deepClone(someObjectOfTypeXX);

请查看https://github.com/kostaskougios/cloning

- Cojones

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Cloner是一个很棒的库（只是有时它的性能让我哭泣...但我想使用反射也做不到更好）。 - mik01aj

在安卓上无法运行... - wieczorek1990

@DaveFar https://dev59.com/t3RB5IYBdhLWcg3wUFnB#666231 - Cojones

这个库有一个很大的问题。如果你像那样使用deepClone()，会发生太多的复制！！！我的意思是，如果你有一个“枚举”，在它的主体中声明了一个“抽象”方法，并强制每个常量为该抽象方法提供不同的实现，在从该枚举克隆字段之后，“==”不再适用于这些常量！！这很容易引起问题...库中有一些解决方案。registerFastCloner()和registerImmutable()都可能是解决方案，但我还没有尝试过...而且我不知道它是否可以完全解决！ - Mostafa Zeinali

据当前维护者 https://github.com/kostaskougios/cloning/issues/105#issuecomment-978225059 表示，Cloner 已不再得到积极的维护。 - AllanT

Answer 2

所有Java中复制对象的方法都有严重的缺陷：

Clone

1. clone()方法是受保护的，所以除非相关类通过公共方法覆盖它，否则无法直接调用。
2. clone()不会调用任何构造函数。它将分配内存，分配内部class字段（可以通过getClass()读取），并复制原始字段。

有关clone()更多问题，请参见Joshua Bloch的书 "Effective Java, Second Edition" 的第11项。

Serialize

Serialize甚至更糟糕；它具有许多clone()的缺陷，然后还有更多。Joshua在这个主题上有一个包含四个项目的整章内容。

我的解决方案

我的解决方案是向我的项目添加一个新接口：

public interface Copyable<T> {
    T copy ();
    T createForCopy ();
    void copyTo (T dest);
}

代码看起来像这样：

class Demo implements Copyable<Demo> {
    public Demo copy () {
        Demo copy = createForCopy ();
        copyTo (copy);
        return copy;
    }
    public Demo createForCopy () {
        return new Demo ();
    }
    public void copyTo (Demo dest)
        super.copyTo (dest);
        ...copy fields of Demo here...
    }
}

很不幸，我必须将此代码复制到所有对象中，但它总是相同的代码，因此我可以使用Eclipse编辑器模板。优点：

1. 我可以决定调用哪个构造函数以及如何初始化哪个字段。
2. 初始化按照确定性顺序进行（从根类到实例类）
3. 我可以重用现有对象并覆盖它们
4. 类型安全
5. 单例保持单例

对于标准Java类型（如集合等），我使用一个实用程序类来复制它们。这些方法具有标志和回调，因此我可以控制要复制多深。

- Aaron Digulla

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我通过在需要克隆的所有类中实现clone()来做了类似的事情。最大的问题是，如果我有一个集合，我必须自己迭代它并复制它... - Juraj

使用一个辅助函数，该函数接受一个集合并返回一个ArrayList：由于您知道大小，因此将仅分配一次内存，并且ArrayList对于通常的访问方式非常快。 - Aaron Digulla

createForCopy 需要返回一个 Demo。 - TimP

你会考虑展示Eclipse编辑器模板吗？ - Michal

Answer 3

浅层克隆集合很容易，但如果你想要进行深层克隆，使用库可能比手动编码更好（因为你想要克隆集合中的元素）。

就像这个答案一样，我使用了Cloner库，并在性能测试中与XStream（可以通过序列化然后反序列化来“克隆”）和二进制序列化进行了比较。尽管XStream在序列化/反序列化方面非常快速，但是Cloner在克隆方面要快得多：

0.0851毫秒：xstream（通过序列化/反序列化克隆）
0.0223毫秒：二进制序列化（通过序列化/反序列化克隆）
0.0017毫秒：cloner
* 平均时间克隆一个简单对象（两个字段），不使用默认公共构造函数。运行10,000次。

除了速度快之外，选择cloner的其他原因如下：

1. 执行任何对象的深层克隆（即使是你自己没有编写的对象）
2. 无需每次添加字段时更新clone()方法
3. 可以克隆没有默认公共构造函数的对象
4. 与Spring一起使用
5. （优化）不会克隆已知的不可变对象（如Integer，String等）

6. 易于使用。示例：

   cloner.deepClone(anyObject);

- Brad Cupit

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“克隆一个简单对象（两个字段）而且没有默认值的平均时间” – 这看起来不像是“深度克隆”的正确测量标准。一个正确的测试将至少有两个级别的嵌套集合。 - m1ld

据当前维护者 https://github.com/kostaskougios/cloning/issues/105#issuecomment-978225059 表示，Cloner 已不再得到积极的维护。 - AllanT

Answer 4

我是 cloner lib 的创建者，就是 Brad 展示的那个。这是一个解决方案，可以在不需要编写额外代码（无需可序列化的对象或实现 clone() 方法）的情况下克隆对象。

正如 Brad 所说的那样，它非常快，并且最近我上传了一个更快的版本。请注意，手动实现 clone() 方法比使用 clone lib 更快，但是你需要编写大量的代码。

Cloner lib 在我的缓存实现中工作得非常好，该站点有非常重的流量（~1 百万次请求/天）。每个请求应该克隆约 10 个对象。它非常可靠和稳定。但请注意，克隆并不是没有风险的。该库可以配置为在开发过程中 println 克隆的每个类实例。这样，您可以检查它是否克隆了您认为应该克隆的内容 - 对象图可以非常深，并且可能包含对大量对象的意外引用。使用 clone lib，您可以指示它不要克隆您不想要的对象，例如单例。

- Konstantinos Kougios

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这个库看起来不错，稍后会检查一下... - Juraj

使用克隆库，您可以指示它不要克隆您不想要的对象。我尝试过这样做，但无法成功，如何让它不克隆某些字段？ - Sudarshan

问候Konstantinos。我正在使用您的库，而不是Apache utils（由于SerializableUtils的转换问题）。您的库没有问题。做得好！ - will824

我已经使用你的库很长时间了，真的非常棒！谢谢你！D: - Adams.H

Answer 5

深度克隆任意集合的一种通用方式是将其序列化到流中，然后读取到一个新集合中。你将重新生成全新的对象，它们与旧对象没有任何关系，除了是完全相同的副本。

如果你决定采取这种方式，请查看Bruno的答案，其中包含Apache Commons序列化工具类的链接，这些工具类将非常有用。

- John Feminella

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序列化方案可以，但我想到了一种不需要它的方法。我可以保证我的自定义对象将通过clone()方法正确地进行深层克隆，但是我希望有一个辅助程序可以为标准Java类执行相同的操作... - Juraj

序列化克隆的方式很好，但我有一些不受我控制且不可序列化的字段... - Juraj

这对于测试场景特别有用，其中性能并不是那么关键，而且副本也不需要完全符合功能要求。 - Adam Wise

Answer 6

一个可能的方法是使用序列化：

Apache Commons提供了SerializationUtils

- bruno conde

Answer 7

我使用了这个克隆库，发现它非常有用。由于它有一些限制（我需要更细粒度的控制克隆过程：哪个字段，在什么上下文中以及如何深度克隆等），所以我创建了一个扩展版本。通过在实体类中注释字段，您可以控制字段的克隆。只是为了让您了解一下，这里是一个示例类：

public class CloneMePlease {
    @Clone(Skip.class)
    String id3 = UUID.randomUUID().toString();

    @Clone(Null.class)
    String id4 = UUID.randomUUID().toString();

    @Clone(value = RandomUUID.class, groups=CustomActivationGroup1.class)
    String id5 = UUID.randomUUID().toString();

    @Clone.List({
            @Clone(groups=CustomActivationGroup2.class, value=Skip.class),
            @Clone(groups=CustomActivationGroup3.class, value=Copy.class)})
    Object activationGroupOrderTest = new Object();

    @Clone(LongIncrement.class)
    long version = 1l;

    @PostClone
    private void postClone(CloneMePlease original, @CloneInject CloneInjectedService service){
         //do stuff with the original source object in the context of the cloned object
         //you can inject whatewer service you want, from spring/guice to perform custom logic here
    }
}

更多细节在这里： https://github.com/mnorbi/fluidity-cloning 此外，如果需要的话，还有一个针对 Hibernate 的特定扩展。

- Norbert Madarász

Answer 8

使用序列化和反序列化，但请注意，此方法仅适用于没有瞬态字段的可序列化类。此外，您的单例将不再是单例。

- Marko

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在运行时或程序的不同运行之间，使用序列化和反序列化来克隆内存对象是一个不好的想法。关于为什么这样做不好的更多信息，请搜索谷歌：“为什么序列化和反序列化不好”。 - Eric Leschinski