SpringBoot對象拷貝

来源:https://www.cnblogs.com/Naylor/archive/2023/12/25/17926055.html
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目錄概述定義實體類CarsizecarInfo造測試數據Spring BeanUtilsApache BeanUtilsCglib BeanCopierMapStruct性能測試深拷貝or淺拷貝 概述 眾所周知，java世界是由類構成的，各種各樣的類，提供各種各樣的作用，共同創造了一個個的java應 ...


目錄

概述

眾所周知，java世界是由類構成的，各種各樣的類，提供各種各樣的作用，共同創造了一個個的java應用。對象是類的實例，在SpringBoot框架中，對象經常需要拷貝，例如資料庫實體拷貝成業務實體，導入實體轉換為業務實體，各種數據傳輸對象之間的拷貝等等。日常開發工作中用到的地方和頻率是相當的高。本文就圍繞對象拷貝來聊聊常用的姿勢（方式）和工具。

定義實體類

為了演示對象拷貝將創建幾個實體類和幾個生成測試數據的方法。

Car

car描述了車輛這個業務對象， 其中包含一些常見的基本數據類型的屬性和一個 size類型 的屬性，即包含基本數據類型和引用類型，包含子實體。


import lombok.Data;
import lombok.experimental.Accessors;
import java.io.Serializable;
import java.math.BigDecimal;
import java.time.LocalDate;

@Data
@Accessors(chain = true)
public class Car implements Serializable {
    private Integer id;
    private String name;
    private String brand;
    private String address;
    private Size size;
    private Double cc;
    /**
     * 扭矩
     */
    private Double torque;
    /**
     * 廠商
     */
    private String manufacturer;
    /**
     * 上市時間
     */
    private LocalDate marketDate;
    /**
     * 售價
     */
    private BigDecimal price;
}

size

size描述了車輛大小，具體來說就是長寬高。


import lombok.Data;
import lombok.experimental.Accessors;
import java.io.Serializable;

@Data
@Accessors(chain = true)
public class Size  implements Serializable {
    private Double length;
    private Double width;
    private Double height;
}

carInfo

car對象需要拷貝為carInfo對象，他們兩個大部分屬性都一樣，carInfo比car多了 color ，type


package com.ramble.demo.dto;
import com.ramble.demo.model.Size;
import lombok.Data;
import lombok.experimental.Accessors;
import java.io.Serializable;
import java.math.BigDecimal;
import java.time.LocalDate;

@Data
@Accessors(chain = true)
public class CarInfo implements Serializable {
    private Integer id;
    private String name;
    private String brand;
    private String address;
    private Size size;
    private Double cc;
    /**
     * 扭矩
     */
    private Double torque;
    /**
     * 廠商
     */
    private String manufacturer;
    /**
     * 上市時間
     */
    private LocalDate marketDate;
    /**
     * 售價
     */
    private BigDecimal price;
    private String color;
    private Integer type;
}

造測試數據

造測試數據用到了一個工具 javaFaker，通過實例化一個Faker 對象可以輕易的生成測試數據：人名、地址、網址、手機號。。。。。。

gav坐標為：


<dependency>
    <groupId>com.github.javafaker</groupId>
    <artifactId>javafaker</artifactId>
    <version>1.0.2</version>
</dependency>

造數據方法很簡單，一個批量一個單個，可以通過count來控製造的數據量。


    /**
     * 批量造數據
     *
     * @return
     */
    private List<Car> findCar() {
        Faker faker = new Faker(new Locale("zh-CN"));
        List<Car> list = new ArrayList<>();
        int count = 100000;
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            list.add(getCar(faker));
        }
        return list;
    }
    
    /**
     * 造數據 - 單個
     *
     * @param faker
     * @return
     */
    private Car getCar(Faker faker) {
        Car car = new Car();
        car.setId(faker.number().numberBetween(1, 999999999));
        car.setName(faker.name().name());
        car.setBrand(faker.cat().breed());
        car.setAddress(faker.address().fullAddress());
        Size size = new Size();
        size.setLength(faker.number().randomDouble(7, 4000, 7000));
        size.setWidth(faker.number().randomDouble(7, 4000, 7000));
        size.setHeight(faker.number().randomDouble(7, 4000, 7000));
        car.setSize(size);
        car.setCc(faker.number().randomDouble(7, 1000, 12000));
        car.setTorque(faker.number().randomDouble(1, 100, 70000));
        car.setManufacturer(faker.name().name());
        Date date = faker.date().birthday();
        Instant instant = date.toInstant();
        ZoneId zone = ZoneId.systemDefault();
        LocalDate localDate = instant.atZone(zone).toLocalDate();
        car.setMarketDate(localDate);
        car.setPrice(BigDecimal.valueOf(faker.number().randomDigit()));
        return car;
    }

Spring BeanUtils

這麼常用的功能官方肯定已經集成了，對對對，就是BeanUtils.copyProperties了。順便說一句，遇到找工具類的時候不要盲目baidu，不妨先看看springframework.util這個包下麵的東西。

下麵看看Spring的BeanUtils.copyProperties用法舉例


Faker faker = new Faker(new Locale("zh-CN"));
Car car = getCar(faker);
CarInfo carInfo = new CarInfo();
BeanUtils.copyProperties(car, carInfo);
  • 使用反射實現兩個對象的拷貝
  • 不會對類型進行轉換，如source對象有一個integer類型的id屬性，target對象有一個string類型的id屬性，拷貝之後，target對象為null；同理integer 無法拷貝到long
  • 官方出品，無需引入其他依賴，推薦指數8顆星

Apache BeanUtils

apache-common系列的東西，java開發多多少少會用到一些，它本身也積累了很多經驗提供一些有用並常用的工具和組件。

針對BeanUtils 使用前需要引入pom


<!-- https://mvnrepository.com/artifact/commons-beanutils/commons-beanutils -->
<dependency>
    <groupId>commons-beanutils</groupId>
    <artifactId>commons-beanutils</artifactId>
    <version>1.9.4</version>
</dependency>

下麵看看Apache的BeanUtils.copyProperties 用法舉例


Faker faker = new Faker(new Locale("zh-CN"));
Car car = getCar(faker);
CarInfo carInfo = new CarInfo();
try {
 org.apache.commons.beanutils.BeanUtils.copyProperties(carInfo, car);
} catch (IllegalAccessException e) {
    throw new RuntimeException(e);
} catch (InvocationTargetException e) {
    throw new RuntimeException(e);
}
  • 強制要處理異常
  • source對象和target對象相對Spring來說是顛倒的
  • 通過反射實現
  • 不會對類型進行轉換，如source對象有一個integer類型的id屬性，target對象有一個string類型的id屬性，拷貝之後，target對象為null；同理integer 無法拷貝到long
  • 性能稍微遜色與Spring，推薦指數7顆星

Cglib BeanCopier

BeanCopier使用起來稍微有點複雜，需要先實例化一個BeanCopier對象，然後再調用其copy方法完成對象拷貝

使用前需要引入如下pom


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

下麵看看 Cglib 的 BeanCopier 用法舉例


Faker faker = new Faker(new Locale("zh-CN"));
Car car = getCar(faker);
CarInfo item = new CarInfo();
inal BeanCopier copier = BeanCopier.create(Car.class, CarInfo.class, false);
copier.copy(car, item, null);
  • BeanCopier雖然使用複雜，且要引入依賴，但是性能出眾
  • 對於數據量小的情況不沒有必要使用這個，推薦指數5顆星
  • 對於數據量大，比如5W個對象拷貝為另外一個對象，這種場景雖然少但是一旦發生了Spring BeanUtils處理起來就非常耗時，這種情況下推薦指數9顆星

MapStruct

MapStruct 是一個代碼生成器，它基於約定生成的映射代碼使用的是普通的方法調用，因此快速、類型安全且易於理解。MapStruct 本質沒有太多科技與狠活，就是幫助開發人員編寫getA，setB這樣的樣板代碼，並提供擴展點，比如將carType映射為type。

使用前需要引入如下pom


<dependency>
    <groupId>org.mapstruct</groupId>
    <artifactId>mapstruct</artifactId>
    <version>1.5.0.Final</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.mapstruct</groupId>
    <artifactId>mapstruct-processor</artifactId>
    <version>1.5.0.Final</version>
</dependency>

下麵看看MapStruct用法舉例

使用前需要先定義一個介面，編寫轉換邏輯，而後通過調用介面方法獲取轉換後的結果。

CarInfoMapper


import com.ramble.demo.dto.CarInfo;
import com.ramble.demo.model.Car;
import org.mapstruct.Mapper;
import org.mapstruct.factory.Mappers;

@Mapper
public interface CarInfoMapper {
    CarInfoMapper INSTANCT = Mappers.getMapper(CarInfoMapper.class);
    CarInfo carToCarInfo(Car car);
}
  • Mapper：將此介面標註為用來轉換bean的介面，併在編譯過程中生成相應的實現類
  • carToCarInfo，聲明一個轉換方法，並將source作為方法入參，target作為方法出參
  • INSTANCT，按照約定，介面聲明一個INSTANCT成員，提供給訪問者消費
  • 一個介面可以有多個轉換方法
  • 可通過在方法上添加@Mapping註解，將不同屬性名子的屬性進行轉換
  • 可以將枚舉類型轉換為字元串
  • 性能出眾，術業有專攻，在處理複雜轉換和大數據量的時候很有必要
  • 因為要引入依賴並且需要單獨編寫介面，所以對於簡單的轉換還是推薦Spring，這種情況下推薦指數5顆星
  • 如果在大數據量的情況，並且轉換相對複雜，推薦指數10顆星

調用 CarInfoMapper 進行對象拷貝


Faker faker = new Faker(new Locale("zh-CN"));
Car car = getCar(faker);
CarInfo carInfo = CarInfoMapper.INSTANCT.carToCarInfo(car);

性能測試

原則上， 性能測試是多維度的，速度、CPU消耗、記憶體消耗等等，本文僅考慮速度，只為說明問題，不為得到測試數據

測試代碼邏輯，使用for結合faker生成一個大的List，然後用上述4種方式做屬性拷貝。使用StopWatch記錄程式運行時間。

測試代碼如下：


/**
 * 測試4種方式的處理速度
 */
@GetMapping("/test1")
public void test1() {
    Faker faker = new Faker(new Locale("zh-CN"));
    List<Car> carList = findCar();
    StopWatch sw = new StopWatch("對象拷貝速度測試");
    sw.start("方式1:Spring BeanUtils.copyProperties");
    List<CarInfo> list1 = new ArrayList<>();
    carList.forEach(x -> {
        CarInfo item = new CarInfo();
        BeanUtils.copyProperties(x, item);
        item.setColor(faker.color().name());
        item.setType(faker.number().randomDigit());
        list1.add(item);
    });
    sw.stop();
    sw.start("方式2:apache BeanUtils.copyProperties");
    List<CarInfo> list2 = new ArrayList<>();
    carList.forEach(x -> {
        CarInfo item = new CarInfo();
        try {
            org.apache.commons.beanutils.BeanUtils.copyProperties(item, x);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        item.setColor(faker.color().name());
        item.setType(faker.number().randomDigit());
        list2.add(item);
    });
    sw.stop();
    sw.start("方式3:BeanCopier");
    List<CarInfo> list3 = new ArrayList<>();
    carList.forEach(x -> {
        CarInfo item = new CarInfo();
        final BeanCopier copier = BeanCopier.create(Car.class, CarInfo.class, false);
        copier.copy(x, item, null);
        item.setColor(faker.color().name());
        item.setType(faker.number().randomDigit());
        list3.add(item);
    });
    sw.stop();
    sw.start("方式4:MapStruct");
    List<CarInfo> list4 = new ArrayList<>();
    carList.forEach(x -> {
        CarInfo item = CarInfoMapper.INSTANCT.carToCarInfo(x);
        item.setColor(faker.color().name());
        item.setType(faker.number().randomDigit());
        list4.add(item);
    });
    sw.stop();
    String s = sw.prettyPrint();
    System.out.println(s);
    double totalTimeSeconds = sw.getTotalTimeSeconds();
    System.out.println("總耗時：" + totalTimeSeconds);
}

測試結果如下

10W 數據量


StopWatch '對象拷貝速度測試': running time = 5382233200 ns
---------------------------------------------
ns         %     Task name
---------------------------------------------
2336099000  043%  方式1:Spring BeanUtils.copyProperties
2322316400  043%  方式2:apache BeanUtils.copyProperties
442981700  008%  方式3:BeanCopier
280836100  005%  方式4:MapStruct

總耗時：5.3822332

100W 數據量


StopWatch '對象拷貝速度測試': running time = 58689078300 ns
---------------------------------------------
ns         %     Task name
---------------------------------------------
25199532100  043%  方式1:Spring BeanUtils.copyProperties
27179965900  046%  方式2:apache BeanUtils.copyProperties
3629756500  006%  方式3:BeanCopier
2679823800  005%  方式4:MapStruct

總耗時：58.6890783

深拷貝or淺拷貝

上述四種方式均為淺拷貝。可通過如下測試代碼驗證


 /**
 * 測試4種方式是淺拷貝還是深拷貝
 */
@GetMapping("/test2")
public void test2() {
    Faker faker = new Faker(new Locale("zh-CN"));
    Car car = getCar(faker);
    log.info("car={}", JSON.toJSONString(car));
    CarInfo carInfo = new CarInfo();
    //方式1
//        BeanUtils.copyProperties(car, carInfo);
//        Size sizeNew = car.getSize();
//        sizeNew.setLength(0d);
//        sizeNew.setWidth(0d);
//        sizeNew.setHeight(0d);
////        Size s = new Size();
////        s.setHeight(10d);
////        car.setSize(s);
//        car.setName("新名字");
//        log.info("carInfo={}", JSON.toJSONString(carInfo));
        //方式2
//        try {
//            org.apache.commons.beanutils.BeanUtils.copyProperties(carInfo, car);
//        } catch (IllegalAccessException e) {
//            throw new RuntimeException(e);
//        } catch (InvocationTargetException e) {
//            throw new RuntimeException(e);
//        }
//        Size sizeNew = car.getSize();
//        sizeNew.setLength(0d);
//        sizeNew.setWidth(0d);
//        sizeNew.setHeight(0d);
//
//        car.setName("新名字");
//        log.info("carInfo={}", JSON.toJSONString(carInfo));
        //方式3
//        final BeanCopier copier = BeanCopier.create(Car.class, CarInfo.class, false);
//        copier.copy(car, carInfo, null);
//        Size sizeNew = car.getSize();
//        sizeNew.setLength(0d);
//        sizeNew.setWidth(0d);
//        sizeNew.setHeight(0d);
//
//        car.setName("新名字");
//        log.info("carInfo={}", JSON.toJSONString(carInfo));
        //方式4
        carInfo = CarInfoMapper.INSTANCT.carToCarInfo(car);
        Size sizeNew = car.getSize();
        sizeNew.setLength(0d);
        sizeNew.setWidth(0d);
        sizeNew.setHeight(0d);
        car.setName("新名字");
        log.info("carInfo={}", JSON.toJSONString(carInfo));
}

驗證邏輯為，在完成copy後修改car.size 的值，發現carInfo.size隨之改變，說明是淺拷貝。

郵箱：[email protected] 技術交流QQ群：1158377441 歡迎關註我的微信公眾號【TechnologyRamble】，後續博文將在公眾號首發： pSr8iCD.png
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