Java中对象拷贝有哪些好用的工具类？（建议收藏）

前言

由于在项目中经常需要使用到Java的对象拷贝和属性复制，如DTO、VO和数据库Entity之间的转换，因此本文对需要用到的相关方法、工具类做一个汇总，包括浅拷贝和深拷贝，方便在需要用到时作为参考。

浅拷贝（Shadow Copy）

手动复制

手动new对象，并设置相应字段的值，在字段较少时比较方便。另外就是由于是手动赋值，安全性较高，不容易出错，并且性能最好。

比如有如下一个类：

public class User {
    
    private String name;
    private int age;
    private Address address;

    //getter and setters
}

复制的时候只需简单地创建新的对象并赋值：

User newUser = new User();
newUser.setName(oldUser.getName());
newUser.setAge(oldUser.getAge());
newUser.setAddress(oldUser.getAddress());

Object类的clone()方法

这个方法需要实现Cloneable接口（浅拷贝）。要实现深拷贝，如果类中的字段类型是可变类型，也需要重写可变类型的clone方法。同样以User类为例：

@Getter
@Setter
public class User implements Cloneable {

    private String name;
    private int age;
    private Address address;

    @Override
    public User clone() {
        try {
            User newUser = (User) super.clone();
            //实现深拷贝需要如下手动set
            Address address = newUser.getAddress();
            Address newAddress = address.clone();
            newUser.setAddress(newAddress);
            return newUser;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new AssertionError();
        }
    }

}

Address类：

@Getter
@Setter
public class Address implements Cloneable {
    private String province;
    private String city;

    @Override
    public Address clone() {
        try {
            return (Address) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new AssertionError();
        }
    }
}

使用如下：

User newUser = oldUser.clone();

Apache BeanUtils 性能较差

pom文件中引入如下依赖：

<dependency>
    <groupId>commons-beanutils</groupId>
    <artifactId>commons-beanutils</artifactId>
    <version>1.9.4</version>
</dependency>

使用如下：

User newUser = new User();
BeanUtils.copyProperties(newUser, oldUser);//复制字段名、类型相同的

或

User newUser = (User) BeanUtils.cloneBean(oldUser);

Apache PropertyUtils

PropertyUtils用法跟BeanUtils相同，这里需要注意的是PropertyUtils不支持类型转换功能。

使用BeanUtils.copyProperties方法时，BeanUtils会调用默认的转换器（Convertor），在八个基本类型间进行转换，不能转换则抛出异常。

使用PropertyUtils.copyProperties方法时，若两同名属性不是同一类型，则直接抛出 java.lang.IllegalArgumentException: argument type mismatch 异常。

我们新建一个UserDto来进行测试：

@Getter
@Setter
public class UserDto {

    private String name;
    private Long age;//此处与User类不同，User类为int
    private Address address;

}

测试如下：

UserDto dto = new UserDto();
//以下正常执行
BeanUtils.copyProperties(dto, oldUser);
//以下方法会抛出IllegalArgumentException异常
PropertyUtils.copyProperties(dto, oldUser);

若UserDto类中age类型改为Integer，则不会报错，PropertyUtils会自动将int类型转为Integer。

Spring BeanUtils

spring中也有BeanUtils.copyProperties方法，这里需要注意的时入参列表跟apache的BeanUtils.copyProperties方法相反，如下所示：

BeanUtils.copyProperties(source, target);

测试如下：

User newUser = new User();
BeanUtils.copyProperties(oldUser, newUser);

另外spring中的BeanUtils.copyProperties方法比apache的性能要好，而且在spring项目中自带该工具类，推荐在spring项目中使用。

Cglib BeanCopier 性能较好

cglib的BeanCopier由于使用到了字节码生成技术，在运行时生成相应的字节码，而不是使用Java的反射，因此性能要比Spring的BeanUtils，Apache的BeanUtils和PropertyUtils要好，推荐使用。

使用时需要在pom文件中引入如下依赖：

<dependency>
  <groupId>cglib</groupId>
  <artifactId>cglib</artifactId>
  <version>3.2.0</version>
</dependency>

测试如下：

final BeanCopier copier = BeanCopier.create(User.class, UserDto.class, false);
UserDto dto = new UserDto();
copier.copy(oldUser, dto, null);

这里需要注意的是如果有字段类型不同需要手动开启并指定Converter，不然同名字段属性不同不会进行拷贝，如以上例子oldUser中的age（int类型）不会拷贝到dto中的age（Long类型），dto中的age改为Integer类型也不会拷贝。

MapStruct（浅拷贝和深拷贝）性能较好

MapStruct由于是在编译时生成相应的拷贝方法，因此性能很好，理论上拷贝速度是最快的。这里注意运行前需先进行 mvn compile 。

pom文件中引入相应依赖：

...
<properties>
    <org.mapstruct.version>1.4.2.Final</org.mapstruct.version>
</properties>
...
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <version>1.18.22</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.mapstruct</groupId>
        <artifactId>mapstruct</artifactId>
        <version>${org.mapstruct.version}</version>
    </dependency>
</dependencies>
...
<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
            <version>3.8.1</version>
            <configuration>
                <source>1.8</source> <!-- depending on your project -->
                <target>1.8</target> <!-- depending on your project -->
                <annotationProcessorPaths>
                    <!-- 使用lombok需要加入以下path，并且需要放在最前面，不然不会生成相应的setter方法 -->
                    <path>
                        <groupId>org.projectlombok</groupId>
                        <artifactId>lombok</artifactId>
                        <version>1.18.22</version>
                    </path>
                    <path>
                        <groupId>org.mapstruct</groupId>
                        <artifactId>mapstruct-processor</artifactId>
                        <version>${org.mapstruct.version}</version>
                    </path>
                </annotationProcessorPaths>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

创建mapper：

import org.mapstruct.Mapper;
import org.mapstruct.factory.Mappers;

@Mapper
public interface UserMapper {

    UserMapper INSTANCE = Mappers.getMapper( UserMapper.class);

    UserDto convert(User user);

}

使用如下：

UserDto userDto = UserMapper.INSTANCE.convert(oldUser);

mapstruct默认是浅拷贝，如果需要深拷贝，需要在mapper上加注解 ``@Mapper(mappingControl = DeepClone.class)` ，如下所示：

import org.mapstruct.Mapper;
import org.mapstruct.control.DeepClone;
import org.mapstruct.factory.Mappers;

@Mapper(mappingControl = DeepClone.class)
public interface UserMapper {

    UserMapper INSTANCE = Mappers.getMapper( UserMapper.class);

    UserDto convert(User user);

}

但是以上的 DeepClone.class 会导致同名字段在不同类型之间的自动转换失效，如果age从int转换为Long，会编译不通过，提示 Consider to declare/implement a mapping method: "Long map(int value)". 可自定义注解如下：

@Retention(RetentionPolicy.CLASS)
@MappingControl( MappingControl.Use.MAPPING_METHOD )
@MappingControl( MappingControl.Use.BUILT_IN_CONVERSION )
public @interface CustomDeepClone {
}

在mapper上加注解 ``@Mapper(mappingControl = CustomDeepClone.class)` ，即可实现深拷贝并保证同名字段在不同类型之间的自动转换生效。

深拷贝（Deep Copy）

Java原生序列化和反序列化

类需要实现Serializable接口，如下所示：

@Getter
@Setter
public class User implements Serializable {
    
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    
    private String name;
    private int age;
    private Address address;

}

@Getter
@Setter
public class Address implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private String province;
    private String city;

}

将对象序列化为bytes并从bytes反序列化：

        User oldUser = ...;

        //序列化为bytes
        ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oout = new ObjectOutputStream(bout);
        oout.writeObject(oldUser);
        oout.close();
        byte[] bytes = bout.toByteArray();
        bout.close();

        //从bytes反序列化为object
        ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(bytes));
        User newUser = (User) oin.readObject();
        oin.close();

Apache SerializationUtils

apache SerializationUtils使用的也是Java原生的序列化和反序列化，来实现对象的深拷贝，因此类也需要实现Serializable接口。

pom文件中引入如下依赖：

<dependency>
  <groupId>org.apache.commons</groupId>
  <artifactId>commons-lang3</artifactId>
  <version>3.10</version>
</dependency>

使用如下：

User newUser = SerializationUtils.clone(oldUser);

Json序列化和反序列化

• Gson

引入Gson依赖：

<dependency>
  <groupId>com.google.code.gson</groupId>
  <artifactId>gson</artifactId>
  <version>2.8.9</version>
</dependency>

使用如下：

User oldUser = ...;
Gson gson = new Gson();
User newUser = gson.fromJson(gson.toJson(oldUser), User.class);
//不同类之间的深拷贝
UserDto userDto = gson.fromJson(gson.toJson(oldUser), UserDto.class);

该方法也支持同名字段不同类型之间的转换，如将age字段在User和UserDto类中分别为int和Long，可拷贝成功。

• Jackson

引入Jackson依赖：

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.13.1</version>
</dependency>

使用如下：

User oldUser = ...;
ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
User newUser = mapper.readValue(mapper.writeValueAsBytes(oldUser), User.class);
UserDto userDto = mapper.readValue(mapper.writeValueAsBytes(oldUser), UserDto.class);

Jackson同样支持同名字段不同类型之间的转换，由于Spring项目一般已经依赖了Jackson，推荐使用Jackson来实现对象的深拷贝。

Dozer

引入dozer依赖：

<dependency>
    <groupId>net.sf.dozer</groupId>
    <artifactId>dozer</artifactId>
    <version>5.4.0</version>
</dependency>

使用如下：

User oldUser = ...;
Mapper mapper = new DozerBeanMapper();
User newUser = mapper.map(oldUser, User.class);
UserDto userDto = mapper.map(oldUser, UserDto.class);

总结

以上总结了Java中进行对象属性复制、浅拷贝或深拷贝的各个方法工具类，可供使用时作为参考。至于在项目中具体使用哪个工具类，则需要根据业务情况、项目原先使用的依赖库等进行衡量，权衡性能和使用的方便性、安全性（避免出错）等，来选择合适的工具。文中有何错漏之处欢迎指出，参考链接后续更新……