解读 — 深拷贝

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所属分类:.NET技术
摘要

深拷贝是指创建一个新对象,该对象的值与原始对象完全相同,但在内存中具有不同的地址。这意味着如果您对原始对象进行更改,则不会影响到复制的对象


引言

深拷贝是指创建一个新对象,该对象的值与原始对象完全相同,但在内存中具有不同的地址。这意味着如果您对原始对象进行更改,则不会影响到复制的对象

常见的C#常见的深拷贝方式有以下4类:

  1. 各种形式的序列化及反序列化。
  2. 通过反射机制获取该对象的所有字段和属性信息。遍历所有字段和属性,递归将源对象中的值复制到目标对象中。
  3. 新建对象,手动复制所有成员变量。
  4. 实现 ICloneable 接口,重写 Colne 方法。方法内部可以调用上面任意实现方法。

序列化、反序列化

使用二进制序列化和反序列化

可以使用 BinaryFormatter 类将对象序列化成二进制形式并保存到文件或内存流中,然后再使用 BinaryFormatter 反序列化对象,这样就可以得到该对象的一个完全独立的副本。

using System.IO; using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;  public static T DeepCopy<T>(T obj) {     if (obj == null)     {         return default(T);     }      MemoryStream stream = new MemoryStream();     BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();     formatter.Serialize(stream, obj);     stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);     T copy = (T)formatter.Deserialize(stream);     stream.Close();      return copy; } 

使用 XML 序列化和反序列化

可以使用 XmlSerializer 类将对象序列化成 XML 形式并保存到文件或内存流中,然后再使用 XmlSerializer 反序列化对象,这样也可以得到该对象的一个完全独立的副本。

using System.IO; using System.Xml.Serialization;  public static T DeepCopy<T>(T obj) {     if (obj == null)     {         return default(T);     }      XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(typeof(T));     MemoryStream stream = new MemoryStream();     serializer.Serialize(stream, obj);     stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);     T copy = (T)serializer.Deserialize(stream);     stream.Close();      return copy; } 

使用 DataContractSerializer 序列化和反序列化

可以使用 DataContractSerializer 类将对象序列化成 XML 或二进制形式并保存到文件或内存流中,然后再使用 DataContractSerializer 反序列化对象。

using System.IO; using System.Runtime.Serialization; using System.Runtime.Serialization.Json; using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;  public static T DeepCopy<T>(T obj) {     if (obj == null)     {         return default(T);     }      DataContractSerializer serializer = new DataContractSerializer(typeof(T));     MemoryStream stream = new MemoryStream();     serializer.WriteObject(stream, obj);     stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);     T copy = (T)serializer.ReadObject(stream);     stream.Close();      return copy; } 

使用 Json.NET 或 System.Text.Json 序列化和反序列化

可以使用 JsonConvert 类将对象序列化成 JSON 字符串,然后再使用 JsonConvert 反序列化对象。

using Newtonsoft.Json;  public static T DeepCopy<T>(T obj) {     if (obj == null)     {         return default(T);     }      string json = JsonConvert.SerializeObject(obj);     T copy = JsonConvert.DeserializeObject<T>(json);      return copy; } 
using System.Text.Json; public static T DeepCopy<T>(T obj) {     if (obj == null)     {         return default(T);     }      string jsonString = JsonSerializer.Serialize<T>(obj);     // 将 JSON 字符串反序列化为对象     var deserializedPerson = JsonSerializer.Deserialize<T>(jsonString);      return deserializedPerson; } 

反射

使用反射实现深拷贝

通过反射生成对象,通过反射机制获取该对象的所有字段和属性信息。遍历所有字段和属性,以递归方式将源对象中的值复制到目标对象中。

using System; using System.Reflection;  public static T DeepCopy<T>(T obj) {     if (obj == null)     {         return default(T);     }      Type type = obj.GetType();     object copy = Activator.CreateInstance(type);      // 获取所有字段和属性信息,并将源对象中的值复制到目标对象中     foreach (FieldInfo fieldInfo in type.GetFields(BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public))     {         object value = fieldInfo.GetValue(obj);         fieldInfo.SetValue(copy, DeepCopy(value));     }     foreach (PropertyInfo propertyInfo in type.GetProperties(BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public))     {         if (!propertyInfo.CanWrite || !propertyInfo.CanRead)         {             continue;         }         object value = propertyInfo.GetValue(obj);         propertyInfo.SetValue(copy, DeepCopy(value));     }      return (T)copy; } 

手动赋值

手动复制所有成员变量

可以手动编写代码复制对象中的所有成员变量,这需要对对象结构有很好的了解,并且比较繁琐,容易漏掉某些成员。

public class Person {     public string Name;     public int Age;      public Person DeepCopy()     {         Person copy = new Person();         copy.Name = this.Name;         copy.Age = this.Age;         return copy;     } } 

ICloneable 接口

实现 ICloneable 接口

可以在对象中实现 ICloneable 接口,并重写 Clone 方法来实现深拷贝。重写的 Clone 方法内可以调用上述任何一种方案。

public class Person : ICloneable {     public string Name;     public int Age;      public object Clone()     {         Person copy = new Person();         copy.Name = this.Name;         copy.Age = this.Age;         return copy;     } } 

第三方库

还有一种方式是使用第三方库实现深拷贝,例如 AutoMapper、ValueInjecter 等。这些库可以自动复制对象中的所有成员变量,从而实现深拷贝。
其中比较常用的包括:

  • AutoMapper:这是一个非常流行的对象映射库,可以用于将一个对象的属性值复制到另一个对象中,从而实现对象深拷贝。

  • Newtonsoft.Json:这是一个广泛使用的 JSON 序列化/反序列化库,它也提供了一些方法来实现对象深拷贝。

  • Cloneable:这是一个专门为 .NET 平台设计的对象克隆库,它提供了多种深拷贝和浅拷贝的方式。

  • FastDeepCloner:这是一个高性能的对象复制库,它支持对任意类型进行深拷贝,并且提供了多种可配置选项。

可以需要根据自己的具体需求选择适合自己的库。如果只是需要简单的深拷贝操作,那么 AutoMapper 和 Newtonsoft.Json 都是不错的选择;如果需要更加高效、灵活的操作,那么可以考虑使用 FastDeepCloner 或 Cloneable 等库。