五种常用方法实现数组复制及组合类的深度复制技巧
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简介：
本文介绍了五种常见的数组复制方式，并深入讲解了如何对组合类进行深度复制的方法和技巧。
在Java编程中，数组复制是常见的操作，有多种方法可以实现这一目标，包括浅复制和深复制。浅复制仅复制对象引用，而深复制则复制整个对象及其引用的对象。这里我们将详细讨论五种常见的数组复制方法，并探讨如何通过序列化和反序列化实现组合类的深复制。
1. **for循环逐一复制**：
这是最基础的方法，通过遍历原数组并逐个将元素赋值给新数组。这种方法适用于任何类型的数组，但效率较低，尤其是处理大数据量时。如百万级或千万级数据，这种方法的耗时较长。
```java
for (int index = 0; index < length; index++) {
arr2[index] = arr[index];
}
```
2. **System.arraycopy()**：
这是Java提供的高效数组复制方法，直接由JVM底层实现，性能优于for循环。它允许在内存中直接移动数据，因此速度较快。
```java
System.arraycopy(arr, 0, arr2, 0, length);
```
3. **Arrays.copyOf()**：
这是Java util.Arrays类提供的一个便利方法，它创建一个新的数组，其内容与指定数组相同。性能介于`System.arraycopy()`和`for`循环之间。
```java
arr2 = Arrays.copyOf(arr, length);
```
4. **使用clone()方法**：
如果数组是对象数组，并且数组的元素类型实现了Cloneable接口，可以直接调用`clone()`方法进行复制。这是一种浅复制，如果数组包含复杂对象，只复制引用，不复制对象内容。
```java
arr2 = arr.clone();
```
5. **Arrays.copyOfRange()**：
这个方法用于复制数组的一部分，创建新的数组包含原数组的指定范围。与`Arrays.copyOf()`类似，效率也较高。
```java
arr2 = Arrays.copyOfRange(arr, 0, length);
```
对于组合类的深复制，如果类中包含其他可变对象，简单的复制或克隆将不会创建这些内部对象的新实例。在这种情况下，可以使用序列化和反序列化来实现深拷贝。确保类实现Serializable接口，然后将对象写入输出流（序列化），再从输入流读取（反序列化）得到新的独立对象。
```java
try (ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos)) {
oos.writeObject(originalObject);
try (ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais)) {
copiedObject = (YourClass) ois.readObject();
}
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
```
这种方法虽然可以实现深复制，但需要注意的是，序列化可能引入安全风险，因为它可能导致敏感数据暴露。此外，不是所有类都适合序列化，对于不可序列化的类，需要寻找其他深拷贝策略。
在性能测试中，`System.arraycopy()`表现最优，其次是`clone()`方法；而`Arrays.copyOf()`和`Arrays.copyOfRange()`的效率相近，均优于for循环。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的复制方法。
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