如何在保持一致的引用的同時複製對象？

Question

我想爲我正在開發的遊戲實現一個檢查點系統，爲此我需要複製一個關卡中的所有可變對象以創建關卡的獨立副本。在一個簡單的例子我的課是這個樣子：

public class GameObject 
{ 
    ... 
    private Level level; 
    ... 
} 

public class Level 
{ 
    ... 
    private List<GameObject> gameObjects; 
    ... 
} 

但有一個問題：當我要複製一個水平，它的對象的引用變得不一致。例如，我可以深度複製我的Level-instance並深度複製所有的gameObjects。但是當我這樣做時，GameObject中的關卡參考不再指向「正確的」（新的）關卡。在這種情況下，我可以爲每個對象調用一個方法並重置其級別。但隨着越來越多類型的對象被捲入，這會變得越來越複雜，因爲對象可能有也可能沒有自己創建的對象集，然後這些對象也必須更新，等等。

有沒有像這種情況下的設計模式，或任何特定於Java的問題，使這個問題更容易？

編輯

我只是有一個想法：如何建立某種包裝類的，看起來像這樣每一個遊戲對象：

public class GameObjectWrapper 
{ 
    ... 
    private long gameObjectID; 
    private Level level; 
    ... 
} 

這將顯示爲所有對象的引用這需要參考。 並且每個GameObject都會得到一個唯一的id，並且level會有一個將每個id鏈接到一個實際的GameObject的地圖（類似GameObject Level.getObject(long id)）。雖然這可能會起作用，但我仍然覺得必須有更好的解決方案。

編輯：進一步澄清

好像我沒有做我的問題很清楚，所以我將簡化和推廣多一點：

我有兩個例子對象（objectA和objectB ）：objectA包含對objectB的引用，而objectB包含對objectA的引用。

事情是這樣的：

public class MyObject 
{ 
    private MyObject partner; 

    ... 

    public MyObject shallowCopy() 
    { 
     return new MyObject(partner); 
    } 
} 

我要同時複製。用淺拷貝，我得到兩個新對象：newObjectA和newObjectB。 newObjectA的存儲參考（應指向newObjectB），但仍指向原始的objectB，反之亦然。現在

MyObject objectA = new MyObject(), objectB = new MyObject(); 

objectA.setPartner(objectB); 
objectB.setPartner(objectA); 

MyObject newObjectA = objectA.copy(); //newObjectA's partner now is objectB (instead of newObjectB) 
MyObject newObjectB = objectB.copy(); //newObjectB's partner now is objectA (instead of newObjectA) 

，我可能「只是」通過我的所有對象運行，他們的舊對象映射到新的對象，但似乎慢和解決方案對我來說太複雜了。解決這個問題的最簡單和最有效的方法是什麼？

注：我認爲發佈到gamedev.stackexchange.com，但我發現這是一個編程和設計特定問題比遊戲開發的具體問題更多。

Answer 1

如果您只複製Level對象，並希望列表中的引用指向新副本，是不是可以在複製方法中遍歷它們。

事情是這樣的：

class Level { 

    List<GameObject> gameObjects; 

    Level copy() { 
     Level level = new Level(); 
     level.gameObjects = new ArrayList<>(gameObjects.size()); 
     for (GameObject gameObject : gameObjects) { 
      level.gameObjects.add(gameObject.copyWithReference(level)); 
     } 
     return level; 
    } 
} 

class GameObject { 

    Level level; 

    GameObject copyWithReference(Level level) { 
     GameObject gameObject = new GameObject(); 
     gameObject.level = level; 
     return gameObject; 
    } 
} 

編輯：

你可能會對gameObjects容器：

class GameObjectSet { 

    Level level; 
    List<GameObject> gameObjects; 

    GameObjectSet copy(Level newLevel) { 
     GameObjectSet gameObjectSet = new GameObjectSet(); 
     gameObjectSet.level = newLevel; 
     // copy all gameObjects and make them point to new gameObjectSet 
     return gameObjectSet; 
    } 
} 

現在，你將不得不在Level兩到GameObjectSet參考類和GameObject類。

Answer 2

檢查點的經典解決方案是Memento pattern。這就是說，如果你想要堅持檢查點，Java序列化可能就是你正在尋找的東西，因爲除了對象狀態（就是在同一個流中），它還保留了對象標識。這會是這樣的：

ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); 
try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos)) { 
    oos.writeObject(level); 
} 

byte[] checkpoint = baos.getBytes(); 

try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(checkpoint)) { 
    Level level = (Level) ois.readObject(); 
    assert level == level.getGameObjects().get(0).getLevel(); 
}