服務(wù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)模式：Cache-Aside模式
Cache-Aside模式一種常用的緩存方式，通常是把數(shù)據(jù)從主存儲(chǔ)加載到KV緩存中，加速后續(xù)的訪問(wèn)。在存在重復(fù)度的場(chǎng)景，Cache-Aside可以提升服務(wù)性能，降低底層存儲(chǔ)的壓力，缺點(diǎn)是緩存和底
淺拷貝和深拷貝是 Java 初中級(jí)面試中經(jīng)常會(huì)被問(wèn)到的一個(gè)問(wèn)題，兩個(gè)就像是兄弟倆，一個(gè)調(diào)皮一個(gè)乖巧，現(xiàn)在讓我們一起來(lái)探索它們的奇妙之處！
特別說(shuō)明：不論是淺拷貝還是深拷貝，都可以使用Object類(lèi)的clone方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，代碼如下：
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;注意:clone()方法也是一個(gè)本地方法，具體實(shí)現(xiàn)交給虛擬機(jī)，也就是說(shuō)虛擬機(jī)在運(yùn)行給方法時(shí)，就會(huì)變成搞笑的C/C++代碼。
先讓我們來(lái)了解一下淺拷貝。它就像是我們上學(xué)時(shí)抄了學(xué)霸一份作業(yè)，但結(jié)果可能讓人出乎意料。為了演示這一點(diǎn)，我們創(chuàng)建了一個(gè)名為Student的類(lèi)，這個(gè)學(xué)生有一個(gè)名為“name”的字符串字段和一個(gè)名為“age”的整數(shù)字段。
public class Student implements Cloneable{ private int age; private String name; public Student(int age, String name) { this.age = age; this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return super.toString().substring(19) + "{" + "age=" + age + ", name='" + name + '/'' + '}'; } @Override public Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); }}接著，我們來(lái)進(jìn)行測(cè)試。假設(shè)我們有一個(gè)名叫“springboot葵花寶典”的Student對(duì)象，并進(jìn)行了淺拷貝。結(jié)果出來(lái)了！讓我們看看會(huì)發(fā)生什么。
public class CloneTest { public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { Student student1 = new Student(18,"springboot葵花寶典"); Student student2 = (Student) student1.clone(); System.out.println("淺拷貝后："); System.out.println("Student1：" + student1); System.out.println("Student2：" + student2); student2.setName("zbbmeta"); System.out.println("調(diào)整了Student2 的 name 后："); System.out.println("Student1：" + student1); System.out.println("Student2：" + student2); }}測(cè)試結(jié)果如下：
淺拷貝后：Student1：Student@4cb2c100{age=18, name='springboot葵花寶典'}Student2：Student@39fb3ab6{age=18, name='springboot葵花寶典'}調(diào)整了Student2 的 name 后：Student1：Student@4cb2c100{age=18, name='springboot葵花寶典'}Student2：Student@39fb3ab6{age=18, name='zbbmeta'}淺拷貝后，Student1 和 Student1 引用不同對(duì)象，但值是相同的，說(shuō)明拷貝成功。之后，修改了 Student2 的 name 字段,student2的name和student1的name值不同。
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注意:一個(gè)類(lèi)沒(méi)有實(shí)現(xiàn) Cloneable 接口，即便它重寫(xiě)了 clone() 方法，依然是無(wú)法調(diào)用該方法進(jìn)行對(duì)象克隆的，會(huì)拋出異常CloneNotSupportedException。
Exception in thread "main" java.lang.CloneNotSupportedException: com.zbbmeta.entity.Student
思考:前面Student只有兩個(gè)基本類(lèi)型，沒(méi)有引用類(lèi)型，如果給Student添加一個(gè)自定義Book引用類(lèi)型，淺拷貝會(huì)是什么結(jié)果?
public class Book { private String bookName; private int price; public Book(String bookName, int price) { this.bookName = bookName; this.price = price; } //... 省略getter/setter 方法 @Override public String toString() { return super.toString().substring(19) + " bookName='" + bookName + '/'' + ", price=" + price + '}'; }}重新編寫(xiě)Studnet類(lèi)：
public class Student implements Cloneable{ private int age; private String name; private Book book; public Student(int age, String name, Book book) { this.age = age; this.name = name; this.book = book; } //... 省略getter/setter 方法 @Override public String toString() { return super.toString().substring(19) + " age=" + age + ", name='" + name + '/'' + ", book=" + book + '}'; } @Override public Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); }}比之前的例子多了一個(gè)自定義類(lèi)型的字段 book，clone() 方法并沒(méi)有任何改變。
測(cè)試類(lèi)修改內(nèi)容如下：
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException { Student student1 = new Student(18,"springboot葵花寶典"); Book book1 = new Book("springboot入門(mén)到精通",90); student1.setBook(book1); Student student2 = (Student) student1.clone(); System.out.println("淺拷貝后："); System.out.println("Student1：" + student1); System.out.println("Student2：" + student2); Book book2 = student2.getBook(); book2.setBookName("K8S實(shí)戰(zhàn)"); book2.setPrice(70); System.out.println("調(diào)整了Student2 的 book 后："); System.out.println("Student1：" + student1); System.out.println("Student2：" + student2); }輸出結(jié)果如下：
淺拷貝后：Student1：Student@6fb554cc age=18, name='springboot葵花寶典', book=Book@3c09711b bookName='springboot入門(mén)到精通', price=90}}Student2：Student@3a82f6ef age=18, name='springboot葵花寶典', book=Book@3c09711b bookName='springboot入門(mén)到精通', price=90}}調(diào)整了Student2 的 book 后：Student1：Student@6fb554cc age=18, name='springboot葵花寶典', book=Book@3c09711b bookName='K8S實(shí)戰(zhàn)', price=70}}Student2：Student@3a82f6ef age=18, name='springboot葵花寶典', book=Book@3c09711b bookName='K8S實(shí)戰(zhàn)', price=70}}student2.book 變更后，student1.book 也發(fā)生了改變。這是因?yàn)閚ame字符串 String 是不可變對(duì)象，一個(gè)新的值必須在字符串常量池中開(kāi)辟一段新的內(nèi)存空間，而B(niǎo)ook是自定義對(duì)象的內(nèi)存地址并沒(méi)有發(fā)生改變，只是對(duì)應(yīng)的字段值發(fā)生了改變。
總結(jié)：淺拷貝是創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，這個(gè)對(duì)象有著對(duì)原始對(duì)象屬性值的一份精確拷貝。如果屬性是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，拷貝的就是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的值；如果屬性是引用數(shù)據(jù)類(lèi)型，拷貝的就是內(nèi)存地址，所以如果其中一個(gè)對(duì)象改變了引用類(lèi)型的數(shù)據(jù)，就會(huì)影響另一個(gè)對(duì)象。
深拷貝和淺拷貝不同的，深拷貝中的引用類(lèi)型字段也會(huì)克隆一份，當(dāng)改變?nèi)魏我粋€(gè)對(duì)象，另外一個(gè)對(duì)象不會(huì)隨之改變。例子如下:
public class Book implements Cloneable{ private String bookName; private int price; public Book(String bookName, int price) { this.bookName = bookName; this.price = price; } //... 省略getter/setter 方法 @Override public String toString() { return super.toString().substring(19) + " bookName='" + bookName + '/'' + ", price=" + price + '}'; } @Override public Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); }}注意：此時(shí)的 Book 類(lèi)和淺拷貝時(shí)不同，重寫(xiě)了 clone() 方法，并實(shí)現(xiàn)了 Cloneable 接口。為的就是深拷貝的時(shí)候也能夠克隆該字段。
重新編寫(xiě)Studnet類(lèi)：
public class Student implements Cloneable{ private int age; private String name; private Book book; public Student(int age, String name, Book book) { this.age = age; this.name = name; this.book = book; } //... 省略getter/setter 方法 @Override public String toString() { return super.toString().substring(19) + " age=" + age + ", name='" + name + '/'' + ", book=" + book + '}'; } @Override public Object clone() throws CloneNotSupportedException { Student student = (Student) super.clone(); student.setBook((Book) student.getBook().clone()); return student; }}注意，此時(shí) Student 類(lèi)也與之前的不同，clone() 方法當(dāng)中，不再只調(diào)用 Object 的 clone() 方法對(duì) Student 進(jìn)行克隆了，還對(duì) Book 也進(jìn)行了克隆。
測(cè)試結(jié)果如下:
淺拷貝后：Student1：Student@6fb554cc age=18, name='springboot葵花寶典', book=Book@3c09711b bookName='springboot入門(mén)到精通', price=90}}Student2：Student@3a82f6ef age=18, name='springboot葵花寶典', book=Book@100fc185 bookName='springboot入門(mén)到精通', price=90}}調(diào)整了Student2 的 book 后：Student1：Student@6fb554cc age=18, name='springboot葵花寶典', book=Book@3c09711b bookName='springboot入門(mén)到精通', price=90}}Student2：Student@3a82f6ef age=18, name='springboot葵花寶典', book=Book@100fc185 bookName='K8S實(shí)戰(zhàn)', price=70}}發(fā)現(xiàn): 不僅student1 和 student2 對(duì)象不同，它們中的 book 對(duì)象不同。所以，改變了 student2 中的 book 并不會(huì)影響到 student1。
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思考：嵌套的對(duì)象比較多的時(shí),每一個(gè)類(lèi)都需要重寫(xiě)clone()方法，這樣拷貝起來(lái)就比較麻煩，那么有沒(méi)有別的方法實(shí)現(xiàn)深拷貝。
利用序列化，序列化是將對(duì)象寫(xiě)到流中便于傳輸，而反序列化則是將對(duì)象從流中讀取出來(lái)。寫(xiě)入流中的對(duì)象就是對(duì)原始對(duì)象的拷貝。需要注意的是，每個(gè)要序列化的類(lèi)都要實(shí)現(xiàn) Serializable 接口，該接口和 Cloneable 接口類(lèi)似，都是標(biāo)記型接口。
public class Book implements Cloneable{ private String bookName; private int price; public Book(String bookName, int price) { this.bookName = bookName; this.price = price; } //... 省略getter/setter 方法 @Override public String toString() { return super.toString().substring(19) + " bookName='" + bookName + '/'' + ", price=" + price + '}'; }}注意:Book 需要實(shí)現(xiàn) Serializable 接口。
重新編寫(xiě)Studnet類(lèi)：
public class Student implements Cloneable{ private int age; private String name; private Book book; public Student(int age, String name, Book book) { this.age = age; this.name = name; this.book = book; } //... 省略getter/setter 方法 @Override public String toString() { return super.toString().substring(19) + " age=" + age + ", name='" + name + '/'' + ", book=" + book + '}'; } //深度拷貝 public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException { // 序列化 ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos); oos.writeObject(this); // 反序列化 ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis); return ois.readObject(); }}注意：Student 類(lèi)實(shí)現(xiàn) Serializable 接口，并且在該類(lèi)中，增加了一個(gè) deepClone() 的方法，利用 OutputStream 進(jìn)行序列化，InputStream 進(jìn)行反序列化，這樣就實(shí)現(xiàn)了深拷貝。
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException { Student student1 = new Student(18,"springboot葵花寶典"); Book book1 = new Book("springboot入門(mén)到精通",90); student1.setBook(book1); Student student2 = (Student) student1.deepClone(); System.out.println("淺拷貝后："); System.out.println("Student1：" + student1); System.out.println("Student2：" + student2); Book book2 = student2.getBook(); book2.setBookName("K8S實(shí)戰(zhàn)"); book2.setPrice(70); System.out.println("調(diào)整了Student2 的 book 后："); System.out.println("Student1：" + student1); System.out.println("Student2：" + student2); }與之前測(cè)試類(lèi)不同的是，調(diào)用了 deepClone() 方法。
測(cè)試結(jié)果如下:
淺拷貝后：Student1：Student@5dfcfece age=18, name='springboot葵花寶典', book=Book@5d5eef3d bookName='springboot入門(mén)到精通', price=90}}Student2：Student@5a8e6209 age=18, name='springboot葵花寶典', book=Book@4b4523f8 bookName='springboot入門(mén)到精通', price=90}}調(diào)整了Student2 的 book 后：Student1：Student@5dfcfece age=18, name='springboot葵花寶典', book=Book@5d5eef3d bookName='springboot入門(mén)到精通', price=90}}Student2：Student@5a8e6209 age=18, name='springboot葵花寶典', book=Book@4b4523f8 bookName='K8S實(shí)戰(zhàn)', price=70}}測(cè)試結(jié)果和之前用 clone() 方法實(shí)現(xiàn)的深拷貝類(lèi)似。
特別說(shuō)明：序列化涉及到輸入流和輸出流的讀寫(xiě)，在性能上要比 虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的 clone() 方法差很多。
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