JSON 深拷贝 java

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mob649e8166c3a5 2024-09-10 05:35:11 ©著作权

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JSON 深拷贝在 Java 中的实现

在 Java 中，深拷贝（Deep Copy）指的是通过复制对象及其所有引用对象，创建一个完全独立的对象副本的过程。这一过程在处理复杂对象时尤为重要，尤其是在我们需要确保原始对象不被改变时。本文将介绍如何使用 JSON 进行深拷贝，并提供相应的代码示例。

一、深拷贝与浅拷贝的区别

在实现对象复制时，首先需要理解深拷贝与浅拷贝的区别：

浅拷贝：复制对象的基本类型字段和引用类型字段的引用。修改引用类型字段的内容会影响到原对象。
深拷贝：复制对象的所有字段，包括引用类型字段的内容，确保原对象和副本互不影响。

下面是一个简单的图示，展示了深拷贝与浅拷贝的区别：

stateDiagram
    [*] --> OriginalObject
    OriginalObject --> ShallowCopy
    OriginalObject --> DeepCopy
    ShallowCopy --> ReferenceToOriginal
    DeepCopy --> IndependentCopy

在上图中，浅拷贝（Shallow Copy）通过引用访问原对象，其修改会影响原对象；而深拷贝（Deep Copy）则创建一个独立的副本。

二、使用 JSON 实现深拷贝

在 Java 中，一种比较方便的实现深拷贝的方法是使用 JSON。在这个过程中，我们可以利用开源库，如 Jackson 或 Gson，将对象序列化为 JSON 字符串，然后再反序列化回对象。这一过程确保了深拷贝，因为我们不会直接引用原对象的属性。

1. 使用 Gson 实现深拷贝

首先，我们需要添加 Gson 依赖。如果您使用 Maven，可以在 pom.xml 中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>com.google.code.gson</groupId>
    <artifactId>gson</artifactId>
    <version>2.10.1</version>
</dependency>

接下来，编写一个简单的类和深拷贝的方法：

import com.google.gson.Gson;
import com.google.gson.GsonBuilder;

class Person {
    private String name;
    private int age;

    // Constructors, Getters, Setters
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{name='" + name + "', age=" + age + '}';
    }
}

public class DeepCopyDemo {
    private static Gson gson = new GsonBuilder().create();

    public static Person deepCopy(Person original) {
        // 将对象转换为 JSON 字符串
        String jsonString = gson.toJson(original);
        // 反序列化为新的对象
        return gson.fromJson(jsonString, Person.class);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person original = new Person("Alice", 25);
        Person copied = deepCopy(original);

        System.out.println("Original: " + original);
        System.out.println("Copied: " + copied);

        // 修改复制对象的属性
        copied.setName("Bob");
        copied.setAge(30);

        System.out.println("After Modification:");
        System.out.println("Original: " + original); // Should remain unchanged
        System.out.println("Copied: " + copied); // Will show new values
    }
}

2. 使用 Jackson 实现深拷贝

同样，我们也可以使用 Jackson 库实现深拷贝。首先，您需要在 pom.xml 中添加 Jackson 的依赖：

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.15.0</version>
</dependency>

然后，可以使用如下代码进行深拷贝：

import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

class DeepCopyDemoWithJackson {
    private static ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

    public static Person deepCopy(Person original) throws JsonProcessingException {
        // 将对象转换为 JSON 字符串
        String jsonString = objectMapper.writeValueAsString(original);
        // 反序列化为新的对象
        return objectMapper.readValue(jsonString, Person.class);
    }

    public static void main(String[] args) throws JsonProcessingException {
        Person original = new Person("Charlie", 35);
        Person copied = deepCopy(original);

        System.out.println("Original: " + original);
        System.out.println("Copied: " + copied);

        // 修改复制对象的属性
        copied.setName("David");
        copied.setAge(40);

        System.out.println("After Modification:");
        System.out.println("Original: " + original); // Should remain unchanged
        System.out.println("Copied: " + copied); // Will show new values
    }
}