数组拷贝的几种方式

妖狐艹你老母 2023-10-18 17:51 14阅读 0赞

目前在Java中数据拷贝提供了如下方式：

*  clone
 *  System.arraycopy
 *  Arrays.copyOf
 *  Arrays.copyOfRange

下面分别介绍他们的用法

##### 1、clone 方法 #####

`clone`方法是从Object类继承过来的，基本数据类型（int ，boolean，char，byte，short，float ，double，long）都可以直接使用clone方法进行克隆，注意String类型是因为其值不可变所以才可以使用。

*  int 类型示例

int[] a1 = {
        1, 3};
    int[] a2 = a1.clone();
    
    a1[0] = 666;
    System.out.println(Arrays.toString(a1));   //[666, 3]
    System.out.println(Arrays.toString(a2));   //[1, 3]

*  String类型示例

String[] a1 = {
        "a1", "a2"};
    String[] a2 = a1.clone();
    
    a1[0] = "b1"; //更改a1数组中元素的值
    System.out.println(Arrays.toString(a1));   //[b1, a2]
    System.out.println(Arrays.toString(a2));   //[a1, a2]

##### 2、System.arraycopy #####

`System.arraycopy`方法是一个本地的方法，源码里定义如下：

public static native void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int desPos, int length)

其参数含义为：

*  (原数组， 原数组的开始位置， 目标数组， 目标数组的开始位置， 拷贝个数）

用法示例

int[] a1 = {
        1, 2, 3, 4, 5};
    int[] a2 = new int[10];
    
    System.arraycopy(a1, 1, a2, 3, 3);
    System.out.println(Arrays.toString(a1)); // [1, 2, 3, 4, 5]
    System.out.println(Arrays.toString(a2)); // [0, 0, 0, 2, 3, 4, 0, 0, 0, 0]

当使用这个方法的时候，需要复制到一个已经分配内存单元的数组。

##### 3、 Arrays.copyOf #####

`Arrays.copyOf`底层其实也是用的System.arraycopy 源码如下：

public static <T,U> T[] copyOf(U[] original, int newLength, Class<? extends T[]> newType) {
        
        @SuppressWarnings("unchecked")
        T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class)
            ? (T[]) new Object[newLength]
            : (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength);
        System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
                         Math.min(original.length, newLength));
        return copy;
    }

参数含义：

*  (原数组，拷贝的个数）

用法示例：

int[] a1 = {
        1, 2, 3, 4, 5};
    int[] a2 = Arrays.copyOf(a1, 3);
    
    System.out.println(Arrays.toString(a1)) // [1, 2, 3, 4, 5]
    System.out.println(Arrays.toString(a2)) // [1, 2, 3]

使用该方法无需我们事先使用new关键字对对象进行内存单元的分配

##### 4、 Arrays.copyOfRange #####

`Arrays.copyOfRange`底层其实也是用的System.arraycopy，只不过封装了一个方法

public static <T,U> T[] copyOfRange(U[] original, int from, int to, Class<? extends T[]> newType) {
        
        int newLength = to - from;
        if (newLength < 0)
            throw new IllegalArgumentException(from + " > " + to);
        @SuppressWarnings("unchecked")
        T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class)
            ? (T[]) new Object[newLength]
            : (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength);
        System.arraycopy(original, from, copy, 0,
                         Math.min(original.length - from, newLength));
        return copy;
    }

参数含义

*  (原数组，开始位置，拷贝的个数）

用法示例：

int[] a1 = {
        1, 2, 3, 4, 5};
    int[] a2 = Arrays.copyOfRange(a1, 0, 1);
    
    System.out.println(Arrays.toString(a1)) // [1, 2, 3, 4, 5]
    System.out.println(Arrays.toString(a2)) // [1]

最后需要注意的是基本类型的拷贝是不影响原数组的值的，如果是引用类型，就不能在这用了，因为数组的拷贝是浅拷贝，对于基本类型可以，对于引用类型是不适合的。

##### 5、那么如何实现对象的深度拷贝呢？ #####

###### 5.1 实现Cloneable接口 ######

实现Cloneable接口，并重写clone方法，注意一个类不实现这个接口，直接使用clone方法是编译通不过的。

/**
     * Created by Joe on 2018/2/13.
     */
    public class Dog implements Cloneable {
        
        private String id;
        private String name;
    
    	public Dog(String id, String name) {
        
            this.id = id;
            this.name = name;
        }
    
        // 省略 getter 、 setter 以及 toString 方法
    
        @Override
        public Dog clone() throws CloneNotSupportedException {
        
            Dog dog = (Dog) super.clone();
    
            return dog;
        }
    }

示例：

Dog dog1 = new Dog("1", "Dog1");
    Dog dog2 = dog1.clone();
    
    dog2.setName("Dog1 changed");
    
    System.out.println(dog1); // Dog{id='1', name='Dog1'}
    System.out.println(dog2); // Dog{id='1', name='Dog1 changed'}

###### 5.2 组合类深拷贝 ######

如果一个类里面，又引用其他的类，其他的类又有引用别的类，那么想要深度拷贝必须所有的类及其引用的类都得实现Cloneable接口，重写clone方法，这样以来非常麻烦，简单的方法是让所有的对象实现序列化接口（Serializable），然后通过序列化反序列化的方法来深度拷贝对象。

public Dog myClone() {
        
    	Dog dog = null;
    
    	try {
        
    		//将对象序列化成为流，因为写在流是对象里的一个拷贝
    		//而原始对象扔在存在JVM中，所以利用这个特性可以实现深拷贝
    		ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
    		ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(byteArrayOutputStream);
    		objectOutputStream.writeObject(this);
    
    		//将流序列化为对象
    		ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(byteArrayOutputStream.toByteArray());
    		ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(byteArrayInputStream);
    		dog = (Dog) objectInputStream.readObject();
    	} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
        
    		e.printStackTrace();
    	}
    
    	return dog;
    }

总结：  
本文介绍了关于Java里面的数组拷贝的几种方式和用法，并给出了如何在Java里面实现对象的深度拷贝，注意除非必需，一般情况下不要使用对象的深度拷贝，因为性能较差。除了自己实现深度拷贝的功能外，网上也有一些开源的工具类也集成了这些功能，如 apache的`common-lang3`，但原理都大同小异，感兴趣的同学可以自己去学习下。

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原文：[https://blog.csdn.net/u011669700/article/details/79323251][https_blog.csdn.net_u011669700_article_details_79323251]

[https_blog.csdn.net_u011669700_article_details_79323251]: https://blog.csdn.net/u011669700/article/details/79323251