java序列化深拷贝

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mob649e815a6b81 2024-12-23 05:13:09 ©著作权

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Java序列化深拷贝指南

在Java编程中，深拷贝是一种将对象及其所引用的对象完整复制的方法。与浅拷贝不同，浅拷贝只复制对象本身，而不复制其引用的其他对象。为了实现深拷贝，我们常常使用序列化的技术。本文将引导你了解如何使用Java进行序列化深拷贝。

流程步骤展示

我们将整个深拷贝的过程分为以下几个步骤：

步骤	描述
1. 定义类	创建需要复制的类，并实现`Serializable`接口。
2. 创建对象	创建需要深拷贝的对象实例。
3. 序列化	将对象序列化为字节流。
4. 反序列化	从字节流中反序列化出新对象。
5. 验证	验证新对象属性的值与原对象是否一致。

步骤详细说明

1. 定义类

首先，我们需要定义一个类，并实现Serializable接口。这个接口允许我们的对象能够被序列化。

import java.io.Serializable;

class Address implements Serializable {
    private String street;
    private String city;

    public Address(String street, String city) {
        this.street = street;
        this.city = city;
    }

    // Getters 和 Setters 省略
}

class Person implements Serializable {
    private String name;
    private Address address; // 引用类型

    public Person(String name, Address address) {
        this.name = name;
        this.address = address;
    }

    // Getters 和 Setters 省略
}

代码含义：我们创建了Address和Person两个类，并将其定义为可序列化，允许后续的序列化和反序列化过程。

2. 创建对象

接下来，我们需要创建一个Person类的实例。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Address address = new Address("123 Main St", "Springfield");
        Person person = new Person("John Doe", address);
    }
}

代码含义：我们创建了一个Address实例并传递给Person类，以便构造一个Person对象。

3. 序列化

我们将使用ObjectOutputStream将对象序列化为字节流。

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;

try (FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("person.ser");
     ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut)) {
    out.writeObject(person); // 序列化对象
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

代码含义：我们创建了FileOutputStream和ObjectOutputStream来将person对象序列化并写入文件person.ser中。

4. 反序列化

使用ObjectInputStream从文件中读取对象并进行反序列化。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;

Person clonedPerson = null;
try (FileInputStream fileIn = new FileInputStream("person.ser");
     ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn)) {
    clonedPerson = (Person) in.readObject(); // 反序列化对象
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

代码含义：通过FileInputStream和ObjectInputStream我们实现了从文件中读取并反序列化Person对象。

5. 验证

我们需要验证clonedPerson的属性以确保它是深拷贝的。

System.out.println("Original Name: " + person.getName());
System.out.println("Cloned Name: " + clonedPerson.getName());

// 检查引用类型的属性
System.out.println("Original Address: " + person.getAddress().getCity());
System.out.println("Cloned Address: " + clonedPerson.getAddress().getCity());

// 进行修改，验证深拷贝是否生效
clonedPerson.getAddress().setCity("New City");
System.out.println("After Modifying Cloned Address:");
System.out.println("Original Address: " + person.getAddress().getCity());
System.out.println("Cloned Address: " + clonedPerson.getAddress().getCity());

代码含义：我们打印原始对象和克隆对象的属性值，一旦修改克隆对象中的地址，原始对象的地址保持不变，说明这是一个深拷贝。

流程图与关系图

下面是流程图和类关系图，帮助你更直观地理解。

journey
    title Java序列化深拷贝流程
    section 定义类
      创建类并实现Serializable: 5: 不优化
    section 创建对象
      创建原始对象: 5: 不优化
    section 序列化
      使用ObjectOutputStream序列化: 5: 不优化
    section 反序列化
      使用ObjectInputStream反序列化: 5: 不优化
    section 验证
      验证深拷贝结果: 5: 不优化

erDiagram
    PERSON {
        String name
        Address address
    }
    ADDRESS {
        String street
        String city
    }
    PERSON ||--o| ADDRESS: has