Java几种深度拷贝方法效率比较

Java在复制一个对象时有浅拷贝与深拷贝之分，具体区别就不在此赘述，本文主要分析Java深拷贝的几种方法以及他们的效率高低。

1. 使用Java序列化方法

想要深拷贝一个对象，常用的方法是序列化为数据流，此方法的前提是对象以及对象中包含的子对象都要继承Serializable接口。

2. 利用Kryo序列化框架

Kryo是一个快速高效的Java序列化框架，旨在提供快速、高效和易用的API。无论文件、数据库或网络数据Kryo都可以随时完成序列化。Kryo还可以执行自动深拷贝（克隆）、浅拷贝（克隆）。这是对象到对象的直接拷贝，非对象->字节->对象的拷贝。该方法不需要继承Serializable接口。

<dependency>
        <groupId>com.esotericsoftware</groupId>
        <artifactId>kryo</artifactId>
        <version>4.0.1</version>
</dependency>

3. 利用Json转化的方法

如果对象没有继承Serializable接口，可以先将对象转化为JSON，再序列化为对象，和第一种方法类似。Json转换工具可以用Jackson或者Json-lib，本文选择Json-lib只需要在maven里面添加以下依赖：

<dependency>
        <groupId>net.sf.json-lib</groupId>
        <artifactId>json-lib</artifactId>
        <version>2.4</version>
        <classifier>jdk15</classifier>
</dependency>

4. 手动New对象的方法

人工构建对象，如果需要复制的对象中包含非基本类型，如List,对象等结构时，可以在需要的时候手动new对象，将属性值挨个调用set方法，比较繁琐。

5. 具体实例

(1) 首先构造两个实体对象User.java和Name.java，具体代码如下

public class User implements Serializable{
	private static final long serialVersionUID = -6952319891279734655L;
	private Name name;
	private String phone;
	private String sex;
	private int age;
  ...//此处省略get、set方法
}

public class Name implements Serializable{
	private static final long serialVersionUID = -2023200990550843496L;
	private String firstName;
	private String lastName;
  ...//此处省略get、set方法
}

(2) 测试的主程序代码如下：

package com.test.sort.hello;

/**
 * Created by GeekBoy on 2017/12/10.
 */
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;

import com.esotericsoftware.kryo.Kryo;
import net.sf.json.JSONObject;

/**
 * @author GeekBoy
 *
 */
public class TestCopy {

    public static void main(String[] args) {

        User source=new User();
        source.setAge(25);
        source.setPhone("13590117892");
        source.setSex("1");
        Name name=new Name();
        name.setFirstName("li");
        name.setLastName("ming");
        source.setName(name);
        Long before=System.currentTimeMillis();
        for(int i=0;i<1000000;i++){
            User tmp=copyByNewObject(source);
            try {
                //User tmp=copyImplSerializable(source);
                //User tmp=copyByJson(source);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        Long after=System.currentTimeMillis();

        System.out.println(after-before);

    }

    /**
     * 深层拷贝 - 需要类继承序列化接口
     * @param <T>
     * @param obj
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> T copyImplSerializable(T obj) throws Exception {
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        ObjectOutputStream oos = null;

        ByteArrayInputStream bais = null;
        ObjectInputStream ois = null;

        Object o = null;
        //如果子类没有继承该接口，这一步会报错
        try {
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            oos = new ObjectOutputStream(baos);
            oos.writeObject(obj);
            bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
            ois = new ObjectInputStream(bais);

            o = ois.readObject();
            return (T) o;
        } catch (Exception e) {
            throw new Exception("对象中包含没有继承序列化的对象");
        } finally{
            try {
                baos.close();
                oos.close();
                bais.close();
                ois.close();
            } catch (Exception e2) {
                //这里报错不需要处理
            }
        }
    }

    /**
     * 深层拷贝 - 需要net.sf.json.JSONObject
     * @param <T>
     * @param obj
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> T copyByJson(T obj) throws Exception {
        return (T)JSONObject.toBean(JSONObject.fromObject(obj),obj.getClass());
    }


    /**
     * 通过new 对象的方法深拷贝
     * @param source
     * @return
     */
    public static User copyByNewObject(User source){
        User result=new User();
        result.setAge(source.getAge());
        result.setPhone(source.getPhone());
        result.setSex(source.getSex());
        Name name=new Name();
        name.setFirstName(source.getName().getFirstName());
        name.setLastName(source.getName().getLastName());
        result.setName(name);
        return result;
    }
    /**
     * 通过Kryo框架深拷贝
     * @param source
     * @return
     */
    public static User copyByKryo(User source){
        Kryo kryo = new Kryo();
        return kryo.copy(source);
    }
}

6. 运行结果及效率分析

	new 对象	JDK序列化	Kyro序列化	Json转化
1000次	1	237	307	477
10000次	3	914	790	1328
100000次	10	2951	1780	2604

通过上面的测试可以看出new 对象的方法是最快的，比较适合性能要求较高的场合。其次是Kyro序列化方法，Json转化的方法还有优化的余地，使用不同的Json库会有不同结果。最慢的是JDK的序列化操作，不建议用此种方案进行深度拷贝。

参考文献

http://blog.csdn.net/isea533/article/details/9375907

https://github.com/EsotericSoftware/kryo

镜像地址

http://www.zhangwei.wiki/#/posts/1