HashMap不支持深拷貝問題解決方案

前言

當構造一個複雜耗時的對象的時候，而且實際用的時候僅僅只是需要改動一小部分，這個時候我們往往會想到使用實現Cloneable接口來開啓對象克隆。但是這裏有一個問題就是，對於自定義對象無法支持深拷貝，HashMap實現了Cloneable接口，自然也是存在這種問題的。

示例

• 示例代碼

public class Test3 {
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, Person> map = new HashMap<>();
        Person person = new Person();
        person.setName("小明");
        map.put("xiaoming", person);

        HashMap<String, Person> map1 = (HashMap<String, Person>) map.clone();
        Person person1 = map1.get("xiaoming");

        System.out.println(person);
        System.out.println(person1);
    }
}

• 結果

cn.itoak.storm.clone.Person@4dd8dc3
cn.itoak.storm.clone.Person@4dd8dc3

• 說明
  在上面的示例中，Map的value是自定義類Person，在map.clone()後，我們看到person和person1的內存地址是一樣的，這樣的拷貝，在很多時候是會存在問題的，屬於淺拷貝。

解決方案

• 思路
  通過重寫HashMap的clone()，實現value的拷貝，這種做法就相當於我們自己去增強了HashMap的clone函數。由於實現Cloneable接口非必須重寫clone()函數，所有我們得定義RequiredCloneable接口繼承Cloneable接口，讓自定義類去實現RequiredCloneable接口

• 方案代碼

核心：RequiredCloneable接口

public interface RequiredCloneable extends Cloneable {
    Object clone();
}

核心：自定義DeepCloneHashMap

public class DeepCloneHashMap<K, V extends RequiredCloneable> extends HashMap<K, V> {
    @Override
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public DeepCloneHashMap<K, V> clone() {
        DeepCloneHashMap<K, V> deepCloneHashMap = (DeepCloneHashMap<K, V>) super.clone();
        this.forEach((key, value) -> deepCloneHashMap.put(key, (V) value.clone()));
        return deepCloneHashMap;
    }
}

以上兩段代碼可直接使用，需要注意的地方：
（1）V extends RequiredCloneable，限制V的類型；
（2）value.clone()，這個就是爲什麼需要使用RequiredCloneable接口的原因

自定義Person類

public class Person implements RequiredCloneable {
    public String name;
    @Override
    public Person clone() {
        try {
            return (Person) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

• 使用示例

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        DeepCloneHashMap<String, Person> map = new DeepCloneHashMap<>();
        Person person = new Person();
        person.setName("小明");
        map.put("xiaoming", person);

        DeepCloneHashMap<String, Person> map1 = map.clone();
        Person person1 = map1.get("xiaoming");

        System.out.println(person);
        System.out.println(person1);
    }
}

• 結果

cn.itoak.storm.clone.Person@46f7f36a
cn.itoak.storm.clone.Person@421faab1

最後

以上是筆者在工作中發現的問題，以及最後的解決方案，以上方案不會處理更深層次的拷貝，意思也就是說不會拷貝Person類中自定義的類，由於筆者的問題不涉及更深次的拷貝，因而也沒有繼續處理，這裏僅僅是拋磚引玉，提供一種解決思路吧。