对象拷贝用法及性能比较

在现在的很多业务系统中，基本上都会使用对象之间的拷贝操作，当属性非常多的时候，自然就需要一些工具来操作对象之间的拷贝操作。

2.1 目前流行对象拷贝工具类

2.1.1 Apache版本（反射机制）

• org.apache.commons.beanutils.BeanUtils#copyProperties
• org.apache.commons.beanutils.PropertyUtils#copyProperties

2.1.2 Spring版本（反射机制）

• org.springframework.beans.BeanUtils#copyProperties(java.lang.Object, java.lang.Object)

2.1.3 CGLib版本（动态代理）

• org.springframework.cglib.beans.BeanCopier#copy
  • Spring3.2以后把CGLib的jar包集成进Spring core包中了
• net.sf.cglib.beans.BeanCopier#copy

2.2 实现原理

2.2.1 Apache版本

使用静态类调用，最终转化为两个单例的工具对象。默认的初始化BeanUtilsBean方法如下：

/**
 * <p>Constructs an instance using new property
 * and conversion instances.</p>
*/
public BeanUtilsBean() {
    this(new ConvertUtilsBean(), new PropertyUtilsBean());
}

默认的获取BeanUtilsBean实例方法如下：

/**
     * Contains <code>BeanUtilsBean</code> instances indexed by context classloader.
     */
private static final ContextClassLoaderLocal<BeanUtilsBean>
            BEANS_BY_CLASSLOADER = new ContextClassLoaderLocal<BeanUtilsBean>() {
                        // Creates the default instance used when the context classloader is unavailable
                        @Override
                        protected BeanUtilsBean initialValue() {
                            return new BeanUtilsBean();
                        }
                    };

/**
     * Gets the instance which provides the functionality for {@link BeanUtils}.
     * This is a pseudo-singleton - an single instance is provided per (thread) context classloader.
     * This mechanism provides isolation for web apps deployed in the same container.
     *
     * @return The (pseudo-singleton) BeanUtils bean instance
     */
public static BeanUtilsBean getInstance() {
    return BEANS_BY_CLASSLOADER.get();
}

ConvertUtilsBean可以通过ConvertUtils全局自定义注册。

org.apache.commons.beanutils.ConvertUtilsBean#register(org.apache.commons.beanutils.Converter, java.lang.Class<?>)

PropertyUtilsBean的copyProperties方法实现了拷贝的算法。

• 动态bean：orig instanceof DynaBean：Object value = ((DynaBean)orig).get(name);然后把value复制到动态bean类
• Map类型：orig instanceof Map：key值逐个拷贝
• 其他普通类：从beanInfo【每一个对象都有一个缓存的bean信息，包含属性字段等】取出name，然后把sourceClass和targetClass逐个拷贝
  • 即采用PropertyDescriptor类实现

2.2.2 Spring版本

也是采用PropertyDescriptor类的实现，不过跟Apache版本有细微的差别。通过targetPd的writeMethod和sourcePd的readMethod进行操作，如果targetPd的writeMethod的第一个参数类型跟readMethod的返回值类型一致，则会进行复制操作。

for (PropertyDescriptor targetPd : targetPds) {
			Method writeMethod = targetPd.getWriteMethod();
			if (writeMethod != null && (ignoreList == null || !ignoreList.contains(targetPd.getName()))) {
				PropertyDescriptor sourcePd = getPropertyDescriptor(source.getClass(), targetPd.getName());
				if (sourcePd != null) {
					Method readMethod = sourcePd.getReadMethod();
					if (readMethod != null &&
							ClassUtils.isAssignable(writeMethod.getParameterTypes()[0], readMethod.getReturnType())) {
						try {
							if (!Modifier.isPublic(readMethod.getDeclaringClass().getModifiers())) {
								readMethod.setAccessible(true);
							}
							Object value = readMethod.invoke(source);
							if (!Modifier.isPublic(writeMethod.getDeclaringClass().getModifiers())) {
								writeMethod.setAccessible(true);
							}
							writeMethod.invoke(target, value);
						}
						catch (Throwable ex) {
							throw new FatalBeanException(
									"Could not copy property '" + targetPd.getName() + "' from source to target", ex);
						}
					}
				}
			}
		}

2.2.3 CGLib版本

copier = BeanCopier.create(source.getClass(), target.getClass(), false);

copier.copy(source, target, null);

Create对象过程：产生sourceClass-》TargetClass的拷贝代理类，放入jvm中，所以创建的代理类的时候比较耗时。最好保证这个对象的单例模式，可以参照本工程中的做法。Copy属性过程：调用生成的代理类，代理类的代码和手工操作的代码很类似，效率非常高。

创建过程：源码见net.sf.cglib.beans.BeanCopier.Generator.generateClass(ClassVisitor)

1. 获取sourceClass的所有public get 方法-》PropertyDescriptor[] getters
2. 获取TargetClass 的所有 public set 方法-》PropertyDescriptor[] setters
3. 遍历setters的每一个属性，执行4和5
4. 按setters的name生成sourceClass的所有setter方法-》PropertyDescriptor getter【不符合javabean规范的类将会可能出现空指针异常】
5. PropertyDescriptor[] setters-》PropertyDescriptor setter
6. 将setter和getter名字和类型 配对，生成代理类的拷贝方法。

2.3 缺陷对比

https://blog.csdn.net/jianhua0902/article/details/8155368

功能说明	Apache- PropertyUtils	Apache- BeanUtils	Spring- BeanUtils	Cglib-BeanCopier
是否可以扩展useConvete功能	NO	YES	YES	YES(难用)
（sourceObject，targetObject）的顺序	逆序	逆序	顺序	顺序
对sourceObject特殊属性的限制：(Date，BigDecimal等）	OK	OK	OK	OK
相同属性名，且类型不匹配时候的处理	异常	OK，并能进行初级转换，Long和Integer互转	拷贝部分属性	OK，但是该属性不拷贝
Get和set方法不匹配的处理	OK	OK	OK	OK

2.4 性能对比

通过实际试验（1000000次对象拷贝操作），得出以下结论（实际代码请参看github），

• CGLib BeanCopier花费时间:1111ms
• Spring BeanUtils花费时间:1462ms
• Apache BeanUtils花费时间:4109ms
• Apache PropertyUtils花费时间:2833ms

由试验也得出CGLib具备高性能，效率高的优点。次之为Spring BeanUtils。