工具类的详解

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1、工具类

1.1 定义

工具类是为了提供一些通用的、某一非业务领域内的公共方法，不需要配套的成员变量，仅仅是作为工具方法被使用。所以将它做成静态方法最合适，不需要实例化，能够获取到方法的定义并调用就行。

1.2 不实例化的原因

如果要实例化一个工具类，就需要一定的内存空间，工具类提供的是静态方法，通过类就能调用，所以不必浪费内存去实例化工具类对象。

1.3 做法

Java项目中使用的工具类非常多，比如JDK自己的工具类java.lang.Math、java.util.Collections等都是我们经常用到的，工具类的方法和属性都是静态的，不需要生成实例即可访问，而且JDK也做了很好的处理，由于不希望被初始化，于是就设置构造函数为private访问权限，表示除了类本身外，谁都不能产生一个实例，因此，其他类只能通过类名来访问，不能通过实例对象访问。我们来看一下java.lang.Math代码：

public final class Math {  /**  * Don't let anyone instantiate this class.  */  private Math() {}  
}

这在平台型或框架型项目中已经足够了。但是如果已经告诉你不能这么做了，你还要生成一个Math实例来访问静态方法和属性（Java的反射是如此的发达，修改个构造函数的访问权限易如反掌），那我就不保证正确性了，隐藏问题随时都有可能爆发！那我们在项目开发中有没有更好的限制办法呢？有，即不仅仅设置成private访问权限，还抛异常，代码如下：

public class UtilsClass {  private UtilsClass(){  throw new Error("不要实例化我！");  }  
}

如此做才能保证一个工具类不被实例化（private+抛异常），并且保证所有的访问都是通过类名来进行的。需要注意一点的是，此工具类最好不要做继承的打算，因为如果子类可以实例化的话，那就要调用父类的构造函数，可是父类没有可以被访问的构造函数，于是问题就会出现。

总结：在使用私有构造器的基础下，再在构造方法中返回一个异常，因为虽然外部类无法实例化该类，但是内部类可以实例化该类。如果只是通过私有化构造器，那么通过反射的方式，还是可以实例化该类，因此，必须在私有构造器中添加一个异常，这样，当执行构造方法的时候，就会抛出异常，从而停止实例化。

2、例子

2.1 apache common包 CollectionUtils 使用

集合判断：判断集合是否为空

CollectionUtils.isEmpty(null)				true
CollectionUtils.isEmpty(new ArrayList())	true
CollectionUtils.isEmpty({a,b})				false

判断集合是否不为空

CollectionUtils.isNotEmpty(null)				false
CollectionUtils.isNotEmpty(new ArrayList())		false
CollectionUtils.isNotEmpty({a,b})				true

2个集合间的操作：
- 集合a: {1,2,3,3,4,5}
- 集合b: {3,4,4,5,6,7}

CollectionUtils.union(a, b)					(并集): {1,2,3,3,4,4,5,6,7}
CollectionUtils.intersection(a, b)			(交集): {3,4,5}
CollectionUtils.disjunction(a, b)			(交集的补集): {1,2,3,4,6,7}
CollectionUtils.disjunction(b, a)			(交集的补集): {1,2,3,4,6,7}
CollectionUtils.subtract(a, b)				(A与B的差): {1,2,3}
CollectionUtils.subtract(b, a)				(B与A的差): {4,6,7}

参考：https://blog.csdn.net/weixin_33898233/article/details/86114780
链接：https://blog.csdn.net/shb_derek1/article/details/9624897

3、使用BeanUtils工具类进行对象之间的属性拷贝

使用BeanUtils.copyProperties进行对象之间的属性拷贝

3.1 问题引入

需要将两个不同的对象实例进行属性复制，从而基于源对象的属性信息进行后续操作，而不改变源对象的属性信息，比如DTO数据传输对象和数据对象DO，我们需要将DO对象进行属性复制到DTO，但是对象格式又不一样，所以我们需要编写映射代码，将对象中的属性值从一种类型转换成另一种类型。这种转换最原始的方式就是手动编写大量的 get/set代码，当然这是我们开发过程不愿意去做的，因为它确实显得很繁琐。为了解决这一痛点，就诞生了一些方便的类库，常用的有 apache的 BeanUtils,spring的 BeanUtils，这些库可以帮助我们轻松的实现对象属性的拷贝而不需要我们再手动get/set.

3.2 前置知识

如果在拷贝这个对象的时候，只对基本数据类型进行了拷贝，而对引用数据类型只是进行引用的传递，而没有真实的创建一个新的对象，则认为是浅拷贝。反之，在对引用数据类型进行拷贝的时候，创建了一个新的对象，并且复制其内的成员变量，则认为是深拷贝。

浅拷贝：对基本数据类型进行值传递，对引用数据类型进行引用传递般的拷贝，此为浅拷贝
深拷贝：对基本数据类型进行值传递，对引用数据类型，创建一个新的对象，并复制其内容，此为深拷贝。

3.3 BeanUtils

BeanUtils组件是用于简化javaBean的操作，那么什么是javaBean呢？简单来说，javaBean实质就是java类，只不过是遵循了某种规范的java类。javaBean的特点：

必须具有一个无参的构造方法
属性必须私有化
私有化的属性必须通过public类型的方法来暴露，也就是说要出现setXXX()、getXXX()或者isXXX()的方法

BeanUtils用法

对象的拷贝，BeanUtils.copyProperties(Object dest,Object orig)
对象属性的拷贝，BeanUtils.copyProperties(Object bean,String name,Object value)或BeanUtils.setProperty(Object bean,String name,Object value)
map数据封装到Javabean，populate(Object bean, Map<String,? extends Object> properties)

注意事项：

target的属性必需要有set方法，否则该属性不会被拷贝
使用 org.springframework.beans.BeanUtils 包下的BeanUtils，不要使用apache包下的，apache包下的BeanUtils效率低，已不推荐使用
如果source与target中存在属性名相同类型不同的情况，则target中对应的属性值为null
如果target中不存在source中含有的属性，则丢弃source中该属性的值

3.3.1 Apache 的 BeanUtils

Apache 的 BeanUtils 对于对象拷贝加了很多的检验，包括类型的转换，甚至还会检验对象所属的类的可访问性，可谓相当复杂，这也造就了它差劲的性能，在Java开发手册中也提到尽量避免使用Apache 的 BeanUtils 工具类。

Apache里面的BeanUtils组件使用：

package org.BeanUtils.Apache_;import org.apache.commons.beanutils.BeanUtils;
import org.apache.commons.beanutils.ConvertUtils;
import org.apache.commons.beanutils.locale.converters.DateLocaleConverter;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
// 当Student对象中的属性没有get/set方法时，拷贝后属性值为null   ！！！
public class Student {private String name;private String id;private int age;private String sex;private Date d;public Student() {super();}public Date getD() {return d;}public void setD(Date d) {this.d = d;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getId() {return id;}public void setId(String id) {this.id = id;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public String getSex() {return sex;}public void setSex(String sex) {this.sex = sex;}@Overridepublic String toString() {return "Student [name=" + name + ", id=" + id + ", age=" + age+ ", sex=" + sex + ", d=" + d + "]";}public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {/*** 1.实现对象的属性拷贝， 对于基本数据类型，会自动进行类型转换* BeanUtils.copyProperties(Object bean,String name,Object value)或者BeanUtils.setProperty(Object bean,String name,Object value)*  - bean:javaBean对象*  - name:对象的属性名称*  - value:对象的属性值*/Student s = new Student();/*一般的操作s.setId("1221212");s.setName("老王");System.out.println(s);*/BeanUtils.copyProperty(s, "id", "2018100712");System.out.println(s);/*** 实现对象之间的拷贝:Object dest<---Object orig*  - BeanUtils.copyProperties(Object dest,Object orig)*/Student s2 = new Student();BeanUtils.copyProperties(s2, s);System.out.println(s2);/*** map数据封装到Javabean*  - populate(Object bean, Map<String,? extends Object> properties)*  - 要map中的数据封装到JavaBean中去，需要map中的key与JavaBean里面的私有化的属性要相匹配*///创建对象Student s3 = new Student();//1.map的数据拷贝到对象中去Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();map.put("id", "12233");map.put("name", "老王");map.put("sex", "男");BeanUtils.populate(s3, map);System.out.println(s3);System.out.println("-----------------------------------------------------------------------");/*** 类型转换器*  - 当javaBean中出现非基本类型数据的私有化属性，并且需要对该数据进行封装时，就要去注册该数据类型的类型转换器了，不然就会出现错误，比如该Student对象中的日期类型。*  - 使用工具类提供的类型转换器，需要注意的是，当日期字符串是空字符串或者存在空格的时候，会报错！*/String name = "老王";String id = "121212";//当日期字符串出现空字符串或者出现空格的情况，会报错org.apache.commons.beanutils.ConversionExceptionString date = "2018-09-12";//利用组件提供的日期类型转换器，提供一个实现类ConvertUtils.register(new DateLocaleConverter(), Date.class);//把数据封装到对象中去Student student = new Student();BeanUtils.copyProperty(student, "name", name);BeanUtils.copyProperty(student, "id", id);BeanUtils.copyProperty(student, "d", date);System.out.println(student);}
}

在这里插入图片描述

3.3.2 Spring 的 BeanUtils

Spring的BeanUtils也是使用 copyProperties方法进行拷贝，只不过它的实现方式非常简单，就是对两个对象中相同名字的属性进行简单的get/set，仅检查属性的可访问性。

PersonDest.java

package org.BeanUtils.Spring_;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class PersonDest {private int id;private String username;private Integer age;@Overridepublic String toString() {return "PersonDest{" +"id=" + id +", username='" + username + '\'' +", age=" + age +'}';}
}

PersonSource.java

package org.BeanUtils.Spring_;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class PersonSource {private int id;private String username;private String password;private Integer age;@Overridepublic String toString() {return "PersonSource{" +"id=" + id +", username='" + username + '\'' +", password='" + password + '\'' +", age=" + age +'}';}
}

PersonSpringBeanUtils.java

package org.BeanUtils.Spring_;import org.springframework.beans.BeanUtils;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;/*
https://bbs.csdn.net/topics/360115761
PersonSource类，PersonDest类，单独生成一个public class，这种bean文件最好是单独一个class
// The class must be public, and provide a public constructor that accepts no arguments. This allows tools and applications to dynamically
// create new instances of your bean, without necessarily knowing what Java class name will be used ahead of time.
class PersonSource{}
class PersonDest{}
*/
public class PersonSpringBeanUtils {public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException { //下面只是用于单独测试PersonSource personSource = new PersonSource(1, "pjmike", "12345", 21);PersonDest personDest = new PersonDest();// 如果source与target中存在属性名相同类型不同的情况，则target中对应的属性值为nullBeanUtils.copyProperties(personSource, personDest);System.out.println("persondest: " + personDest);}
}

3.3.3 总结

以上简要的分析两种BeanUtils，因为Apache下的BeanUtils性能较差，不建议使用，可以使用 Spring的BeanUtils,
区别

介绍	spring的BeanUtils	commons的BeanUtils
方法	copyProperty和copyProperties	copyProperties
参数	src ，dest	dest，src

https://blog.csdn.net/weixin_36605200/article/details/83009443

3.4 BeanUtils是浅拷贝

链接
浅谈BeanUtils的拷贝，深度克隆

结论：

1、BeanUtils的copyProperties()方法并不是完全的深度克隆，在包含有引用类型的对象拷贝上就可能会出现引用对象指向同一个的情况，且该方法的性能低下，项目中一定要谨慎使用。
2、要实现高性能且安全的深度克隆方法还是实现Serializable接口,多层克隆时，引用类型均要实现Serializable接口。

YTTLJ_Father.java

package org.BeanUtils.Spring_;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class YTTLJ_Father {// 长相private String face;// 身高private String height;// 生命private YTTLJ_Life life;
}

YTTLJ_Life.java

package org.BeanUtils.Spring_;import lombok.Data;@Data
public class YTTLJ_Life {private String status;
}

YTYLJ_Son.java

package org.BeanUtils.Spring_;import com.alibaba.fastjson.JSON;
import lombok.Data;
import org.springframework.beans.BeanUtils;/*** https://blog.csdn.net/enthan809882/article/details/104956537** - BeanUtils还是浅拷贝* - 什么情况适合用BeanUtils*      - 如果都是单一的属性，那么不涉及到深拷贝的问题，适合用BeanUtils。* - 有子对象就一定不能用BeanUtils么，并不绝对，这个要区分考虑：*      - 子对象还要改动。*      - 子对象不怎么改动。*  虽然有子对象，但是子对象并不怎么改动，那么用BeanUtils也是没问题的。**  - 结论：BeanUtils的copyProperties()方法并不是完全的深度克隆，在包含有引用类型的对象拷贝上就可能会出现引用对象指向同一个的情况，且该方法的性能低下，项目中一定要谨慎使用。*  - 要实现高性能且安全的深度克隆方法还是实现Serializable接口,多层克隆时，引用类型均要实现Serializable接口。*/
@Data
public class YTYLJ_Son extends YTTLJ_Father {private YTTLJ_Life life;public static void main(String[] args) {/*** 第一集：张翠山在荒岛上快乐地生活*/YTTLJ_Father cuishan = new YTTLJ_Father();cuishan.setFace("handsome");cuishan.setHeight("180");YTTLJ_Life cuishanLife = new YTTLJ_Life();cuishanLife.setStatus("alive");cuishan.setLife(cuishanLife);/*** 第二集：生了个孩子叫张无忌*/YTYLJ_Son wuji=new YTYLJ_Son();BeanUtils.copyProperties(cuishan, wuji);System.out.println();System.out.println(JSON.toJSONString(cuishan));System.out.println(JSON.toJSONString(wuji));System.out.println("-----------------------------------------------------");/*** 第三集：武当山被各大门派逼迫而自刎* 受浅拷贝的影响： 翠山自刎，无忌也挂了*/cuishanLife.setStatus("dead");          // 翠山自刎，无忌也被连带自刎了System.out.println();System.out.println(JSON.toJSONString(cuishan));System.out.println(JSON.toJSONString(wuji));System.out.println("-----------------------------------------------------");System.out.println("受浅拷贝的影响： 翠山自刎，无忌也挂了");System.out.println("-----------------------------------------------------");/*** 第三集：武当山被各大门派逼迫而自刎* 受浅拷贝的影响： 翠山自刎，无忌也挂了，这样的话，电视剧就结束了，因此，将无忌置为alive，但是翠山也活了*/cuishanLife.setStatus("dead");          // 翠山自刎，无忌也被连带自刎了YTTLJ_Life wujiLife = wuji.getLife();wujiLife.setStatus("alive");            // 将无忌复活，翠山被连带复活了wuji.setLife(wujiLife);System.out.println();System.out.println(JSON.toJSONString(cuishan));System.out.println(JSON.toJSONString(wuji));System.out.println("-----------------------------------------------------");System.out.println("受浅拷贝的影响： 翠山自刎，无忌也挂了，这样的话，电视剧就结束了，因此，将无忌置为alive，但是翠山也活了");System.out.println("-----------------------------------------------------");/*** 第三集：武当山被各大门派逼迫而自刎* 翠山和无忌互不影响*/cuishanLife.setStatus("dead"); // 翠山自刎了  该行放在上下均可// 无忌用个新对象 不受翠山影响了YTTLJ_Life wujiLife_new = new YTTLJ_Life();wujiLife_new.setStatus("alive");wuji.setLife(wujiLife_new);System.out.println();System.out.println(JSON.toJSONString(cuishan));System.out.println(JSON.toJSONString(wuji));System.out.println("-----------------------------------------------------");System.out.println(" 翠山和无忌互不影响 ");System.out.println("-----------------------------------------------------");}
}