对象属性拷贝，到底谁更强？

一、摘要

日常编程中，我们经常会碰到对象属性复制的场景，当类的属性数量只有简单的几个时，我们通过手写set/get即可完成，但是属性有十几个，甚至几十个的时候，通过set/get的方式，可能会占用大量的编程时间，关键是像这样的代码，基本上是机械式的操作。

面对这种重复又枯燥的编程工作，很多的行业大佬，开发出了通用的对象属性复制工具，以免去机械式的编程。

小编经过实际的调研，发现目前开源市场上，用得比较多的对象属性复制工具有以下几个：

  • Apache BeanUtils
  • Spring BeanUtils
  • Cglib BeanCopier
  • MapStruct

下面我们一起来看看，他们的使用方式以及性能对比，最后根据不同的使用需求，总结出如何选择。

二、工具实践

首先我们定义一个UserInfo类，下面我们会以此类作为对象属性复制的案例，内容如下：

public class UserInfo {

    /**
     * 用户ID
     */
    private Long userId;

    /**
     * 用户名
     */
    private String userName;

    /**
     * 密码
     */
    private String userPwd;

    /**
     * 年龄
     */
    private Integer age;

    /**
     * 性别
     */
    private String gender;

    /**
     * 生日
     */
    private Date birthday;


    // ...set、get

    @Override
    public String toString() {
        return "UserInfo{" +
                "userId=" + userId +
                ", userName='" + userName + '\'' +
                ", userPwd='" + userPwd + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", gender='" + gender + '\'' +
                ", birthday=" + birthday +
                '}';
    }
}

2.1、Apache BeanUtils

Apache BeanUtils 这个工具，相信很多人都接触过，因为它在 Java 领域属性复制这块非常有名，早期使用的非常广泛！

使用方式上也非常的简单，首先在项目中导入commons-beanutils包。



    commons-beanutils
    commons-beanutils
    1.9.4

然后在代码中直接导入org.apache.commons.beanutils.BeanUtils工具进行对象属性复制，样例代码如下：

// 原始对象
UserInfo source = new UserInfo();
// set...

// 目标对象
UserInfo target = new UserInfo();
BeanUtils.copyProperties(target, source);
System.out.println(target.toString());

Apache BeanUtils 工具从操作使用上还是非常方便的，不过其底层源码为了追求完美，加了过多的包装，使用了很多反射，做了很多校验，导致属性复制时性能较差，因此阿里巴巴开发手册上强制规定避免使用 Apache BeanUtils。

关于对象属性复制性能，我们会文末向大家介绍！

2.2、Spring BeanUtils

Spring 对象属性复制工具类，类名与 Apache 一样，基本用法也差不多。

首先在项目中导入spring-beans包。



    org.springframework
    spring-beans
    4.3.30.RELEASE

同样的，在代码中直接导入org.springframework.beans.BeanUtils工具进行对象属性复制，样例代码如下：

// 原始对象
UserInfo source = new UserInfo();
// set...

// 目标对象
UserInfo target = new UserInfo();
BeanUtils.copyProperties(source, target);
System.out.println(target.toString());

除此之外，Spring BeanUtils 还提供了重载方法。

public static void copyProperties(Object source, Object target, String... ignoreProperties);

如果我们不想对象中的某些属性被复制过去，可以通过如下方式实现。

BeanUtils.copyProperties(source, target, "userPwd");

虽然Apache BeanUtils和Spring BeanUtils使用起来都很方便，但是两者性能差异非常大，Spring BeanUtils的对象属性复制速度比Apache BeanUtils要快很多，主要原因在于 Spring 并没有像 Apache 一样使用反射做过多的参数校验，另外Spring BeanUtils内部使用了缓存，加快了转换的速度。

还有一个需要注意的地方是，Apache BeanUtils和Spring BeanUtils的类名和方法基本上相同，但是它们的原始对象和目标对象的参数位置是相反的，如果直接从Apache BeanUtils切换到Spring BeanUtils有巨大的风险，如果有这个方面的需要，请一个一个的替换！

2.3、Cglib BeanCopier

Cglib BeanCopier 对象属性复制工具类，相比Spring BeanUtils和Apache BeanUtils，用法稍微要多一步代码。

首先在项目中导入cglib包。



    cglib
    cglib
    3.3.0

然后在代码中直接导入net.sf.cglib.beans.BeanCopier工具进行对象属性复制，样例代码如下：

// 原始对象
UserInfo source = new UserInfo();
// set...

// 获取一个复制工具
BeanCopier beanCopier = BeanCopier.create(UserInfo.class, UserInfo.class, false);

// 对象属性值复制
UserInfo target = new UserInfo();
beanCopier.copy(source, target, null);
System.out.println(target.toString());

如果遇到字段名相同，但是类型不一致的对象复制，可以引入转换器，进行类型转换，比如这样：

UserInfo source = new UserInfo();
// set...

// 创建一个复制工具
BeanCopier beanCopier = BeanCopier.create(UserInfo.class, UserInfo.class, true);

// 自定义对象属性值复制
UserInfo target = new UserInfo();
beanCopier.copy(source, target, new Converter() {
    @Override
    public Object convert(Object source, Class target, Object context) {
        if(source instanceof Integer){
            return String.valueOf(source);
        }
        return source;
    }
});
System.out.println(target.toString());

Cglib BeanCopier 的工作原理与上面两个Beanutils原理不太一样，其主要使用字节码技术动态生成一个代理类，通过代理类来实现get/set方法。

虽然生成代理类过程存在一定开销，但是一旦生成可以重复使用，因此 Cglib  性能相比以上两种 Beanutils 性能都要好。

另外就是，如果你的工程是基于 Spring 框架开发的，查找 BeanCopier 这个类的时候，可以发现两个不同的包，一个属于Cglib，另一个属于Spring-Core。

其实Spring-Core内置的BeanCopier引入了 Cglib 中的类，这么做的目的是为保证 Spring 中使用 Cglib 相关类的稳定性，防止外部 Cglib 依赖不一致，导致 Spring 运行异常，因此无论你引用那个包，本质都是使用 Cglib。

2.4、MapStruct

MapStruct 也是一款对象属性复制的工具，但是它跟我们上面介绍的几款工具技术实现思路都不一样，主要区别在于：无论是Beanutils还是BeanCopier，都是程序运行期间去执行对象属性复制操作；而MapStruct是在程序编译期间，就已经生成好了对象属性复制相关的逻辑。

因此可以想象的到，MapStruct的复制性能要快很多！

MapStruct工具的使用也很简单，首先导入相关包。



    org.mapstruct
    mapstruct
    1.5.0.Final




    org.mapstruct
    mapstruct-processor
    1.5.0.Final
    provided

然后定义一个对象属性拷贝接口。

@Mapper
public interface UserInfoMapper {

    UserInfoMapper INSTANCE = Mappers.getMapper(UserInfoMapper.class);
    
    UserInfo copy(UserInfo source);
}

最后，在代码中调用即可。

// 原始对象
UserInfo source = new UserInfo();
// set...

// 对象属性复制
UserInfo target = UserInfoMapper.INSTANCE.copy(source);
System.out.println(target.toString());

MapStruct实现原理，刚刚也介绍了，是在编译期间生成对象属性复制相关的代码逻辑，以上面的操作为例，打开class目录文件，你会看到一个UserInfoMapperImpl实现类，已经帮我们做好了set/get操作，源码内容如下：

public class UserInfoMapperImpl implements UserInfoMapper {
    public UserInfoMapperImpl() {
    }

    public UserInfo copy(UserInfo source) {
        if (source == null) {
            return null;
        } else {
            UserInfo userInfo = new UserInfo();
            userInfo.setUserId(source.getUserId());
            userInfo.setUserName(source.getUserName());
            userInfo.setUserPwd(source.getUserPwd());
            userInfo.setAge(source.getAge());
            userInfo.setGender(source.getGender());
            userInfo.setBirthday(source.getBirthday());
            return userInfo;
        }
    }
}

三、性能对比

了解完以上的对象属性复制工具之后，回到我们最初发出的疑问，到底谁最强呢？

下面我们通过循环执行对象属性复制次数，分别测试set/get、Apache BeanUtils、Spring BeanUtils、Cglib BeanCopier、MapStruct等执行方法，看看它们所消耗的时间如何，统计报表明细如下！

从图中我们可以得出如下结论！

  • 1.set/get方式操作最简单，性能最强，当之无愧 number one！但是机械式编程工作比较多。
  • 2.MapStruct方式性能其次，主要的优势在于编译期间生成set/get代码，但是操作不够灵活，如果需要复制的目标对象很多，需要定义多个接口或者方法。
  • 3.Cglib BeanCopier和Spring BeanUtils，虽然两者使用的技术方案各有不同，在实际的测试过程中，100 万数据量以下的循环复制操作差异并不明显，编程方面比较明显的区别是BeanCopier比BeanUtils稍微多一行代码，日常使用中，两者都可以，根据自己的喜好选择即可。
  • 4.Apache BeanUtils和Spring BeanUtils，两者的底层都是基于类反射进行属性复制，不同的地方在于Apache BeanUtils加了过多的包装，使用了很多反射，做了很多校验，导致性能大大削弱了，同时Spring BeanUtils内部使用了缓存，加快了转换的速度，因此如果要二选一，推荐采用Spring BeanUtils工具。

四、小结

本文主要围绕对象属性复制，从使用方面做了一次简单的内容总结。

通过以上 5 种方式的对象属性复制操作，给出的建议如下：

  • 1.如果当前类只有简单的几个属性，建议直接使用set/get，原生编程性能最好
  • 2.如果类的属性很多，可以使用Spring BeanUtils或者Cglib BeanCopier工具，可以省下很多的机械式编程工作
  • 3.如果当前类属性很多，同时对复制性能有要求，推荐使用MapStruct

最后，以上的对象属性复制工具都是浅拷贝的实现方式，如果要深拷贝，可以使用对象序列户和反序列化技术实现！

当前文章：对象属性拷贝，到底谁更强？
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