我想做一些事情,比如:
MyObject myObj = GetMyObj(); // Create and fill a new object
MyObject newObj = myObj.Clone();
然后对未反映在原始对象中的新对象进行更改。
我通常不需要这个功能,所以当有必要时,我会创建一个新对象,然后单独复制每个属性,但这总是让我觉得有更好或更优雅的方法来处理这种情况。
如何克隆或深度复制对象,以便在原始对象中不反映任何更改的情况下修改克隆的对象?
我想做一些事情,比如:
MyObject myObj = GetMyObj(); // Create and fill a new object
MyObject newObj = myObj.Clone();
然后对未反映在原始对象中的新对象进行更改。
我通常不需要这个功能,所以当有必要时,我会创建一个新对象,然后单独复制每个属性,但这总是让我觉得有更好或更优雅的方法来处理这种情况。
如何克隆或深度复制对象,以便在原始对象中不反映任何更改的情况下修改克隆的对象?
当前回答
免责声明:我是上述包裹的作者。
我很惊讶2019年这个问题的顶级答案仍然使用序列化或反射。
序列化是有限的(需要属性、特定构造函数等),而且非常慢
BinaryFormatter需要Serializable属性,JsonConverter需要无参数构造函数或属性,既不能很好地处理只读字段或接口,两者都比需要的慢10-30x。
表达式树
您可以改为使用表达式树或Reflection.Emit仅生成一次克隆代码,然后使用编译后的代码,而不是缓慢的反射或序列化。
我自己遇到了这个问题,但没有找到令人满意的解决方案,因此我决定创建一个包,它可以做到这一点,并且可以处理所有类型的代码,而且速度几乎与自定义编写的代码一样快。
您可以在GitHub上找到该项目:https://github.com/marcelltoth/ObjectCloner
用法
您可以从NuGet安装它。获取ObjectCloner包并将其用作:
var clone = ObjectCloner.DeepClone(original);
或者如果您不介意用扩展名污染对象类型,请获取ObjectCloner.extensions,并写下:
var clone = original.DeepClone();
表演
克隆类层次结构的简单基准测试显示,性能比使用Reflection快约3倍,比Newtonsoft.Json序列化快约12倍,比强烈建议的BinaryFormatter快约36倍。
其他回答
这个方法为我解决了问题:
private static MyObj DeepCopy(MyObj source)
{
var DeserializeSettings = new JsonSerializerSettings { ObjectCreationHandling = ObjectCreationHandling.Replace };
return JsonConvert.DeserializeObject<MyObj >(JsonConvert.SerializeObject(source), DeserializeSettings);
}
这样使用:MyObj a=DeepCopy(b);
我也通过反思看到了它的实现。基本上,有一种方法可以遍历对象的成员,并将它们适当地复制到新对象中。当它到达引用类型或集合时,我认为它对自己进行了递归调用。反射是昂贵的,但效果很好。
使用IClonable接口可以花费多少精力是令人难以置信的,尤其是当您有大量的类层次结构时。MemberwiseColone的工作方式也很奇怪——它甚至不能完全克隆普通的List类型的结构。
当然,串行化最有趣的困境是串行化反向引用——例如,具有子-父关系的类层次结构。我怀疑二进制序列化程序能否在这种情况下帮助您。(最终将导致递归循环+堆栈溢出)。
不知怎么的,我喜欢这里提出的解决方案:如何在.NET(特别是C#)中对对象进行深度复制?
然而,它不支持Lists,并补充说,该支持还考虑到了重新养育子女的问题。对于我制定的仅为父项的规则,该字段或属性应命名为“parent”,则DeepClone将忽略它。您可能需要决定自己的反向引用规则——对于树层次结构,它可能是“左/右”等。。。
以下是包含测试代码的完整代码片段:
using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;
using System.Reflection;
using System.Text;
namespace TestDeepClone
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
A a = new A();
a.name = "main_A";
a.b_list.Add(new B(a) { name = "b1" });
a.b_list.Add(new B(a) { name = "b2" });
A a2 = (A)a.DeepClone();
a2.name = "second_A";
// Perform re-parenting manually after deep copy.
foreach( var b in a2.b_list )
b.parent = a2;
Debug.WriteLine("ok");
}
}
public class A
{
public String name = "one";
public List<String> list = new List<string>();
public List<String> null_list;
public List<B> b_list = new List<B>();
private int private_pleaseCopyMeAsWell = 5;
public override string ToString()
{
return "A(" + name + ")";
}
}
public class B
{
public B() { }
public B(A _parent) { parent = _parent; }
public A parent;
public String name = "two";
}
public static class ReflectionEx
{
public static Type GetUnderlyingType(this MemberInfo member)
{
Type type;
switch (member.MemberType)
{
case MemberTypes.Field:
type = ((FieldInfo)member).FieldType;
break;
case MemberTypes.Property:
type = ((PropertyInfo)member).PropertyType;
break;
case MemberTypes.Event:
type = ((EventInfo)member).EventHandlerType;
break;
default:
throw new ArgumentException("member must be if type FieldInfo, PropertyInfo or EventInfo", "member");
}
return Nullable.GetUnderlyingType(type) ?? type;
}
/// <summary>
/// Gets fields and properties into one array.
/// Order of properties / fields will be preserved in order of appearance in class / struct. (MetadataToken is used for sorting such cases)
/// </summary>
/// <param name="type">Type from which to get</param>
/// <returns>array of fields and properties</returns>
public static MemberInfo[] GetFieldsAndProperties(this Type type)
{
List<MemberInfo> fps = new List<MemberInfo>();
fps.AddRange(type.GetFields());
fps.AddRange(type.GetProperties());
fps = fps.OrderBy(x => x.MetadataToken).ToList();
return fps.ToArray();
}
public static object GetValue(this MemberInfo member, object target)
{
if (member is PropertyInfo)
{
return (member as PropertyInfo).GetValue(target, null);
}
else if (member is FieldInfo)
{
return (member as FieldInfo).GetValue(target);
}
else
{
throw new Exception("member must be either PropertyInfo or FieldInfo");
}
}
public static void SetValue(this MemberInfo member, object target, object value)
{
if (member is PropertyInfo)
{
(member as PropertyInfo).SetValue(target, value, null);
}
else if (member is FieldInfo)
{
(member as FieldInfo).SetValue(target, value);
}
else
{
throw new Exception("destinationMember must be either PropertyInfo or FieldInfo");
}
}
/// <summary>
/// Deep clones specific object.
/// Analogue can be found here: https://stackoverflow.com/questions/129389/how-do-you-do-a-deep-copy-an-object-in-net-c-specifically
/// This is now improved version (list support added)
/// </summary>
/// <param name="obj">object to be cloned</param>
/// <returns>full copy of object.</returns>
public static object DeepClone(this object obj)
{
if (obj == null)
return null;
Type type = obj.GetType();
if (obj is IList)
{
IList list = ((IList)obj);
IList newlist = (IList)Activator.CreateInstance(obj.GetType(), list.Count);
foreach (object elem in list)
newlist.Add(DeepClone(elem));
return newlist;
} //if
if (type.IsValueType || type == typeof(string))
{
return obj;
}
else if (type.IsArray)
{
Type elementType = Type.GetType(type.FullName.Replace("[]", string.Empty));
var array = obj as Array;
Array copied = Array.CreateInstance(elementType, array.Length);
for (int i = 0; i < array.Length; i++)
copied.SetValue(DeepClone(array.GetValue(i)), i);
return Convert.ChangeType(copied, obj.GetType());
}
else if (type.IsClass)
{
object toret = Activator.CreateInstance(obj.GetType());
MemberInfo[] fields = type.GetFieldsAndProperties();
foreach (MemberInfo field in fields)
{
// Don't clone parent back-reference classes. (Using special kind of naming 'parent'
// to indicate child's parent class.
if (field.Name == "parent")
{
continue;
}
object fieldValue = field.GetValue(obj);
if (fieldValue == null)
continue;
field.SetValue(toret, DeepClone(fieldValue));
}
return toret;
}
else
{
// Don't know that type, don't know how to clone it.
if (Debugger.IsAttached)
Debugger.Break();
return null;
}
} //DeepClone
}
}
代码生成器
我们已经看到了很多想法,从序列化到手动实现再到反射,我想使用CGbR代码生成器提出一种完全不同的方法。生成克隆方法具有内存和CPU效率,因此比标准DataContractSerializer快300倍。
你只需要一个带有ICloneable的部分类定义,生成器就可以完成剩下的工作:
public partial class Root : ICloneable
{
public Root(int number)
{
_number = number;
}
private int _number;
public Partial[] Partials { get; set; }
public IList<ulong> Numbers { get; set; }
public object Clone()
{
return Clone(true);
}
private Root()
{
}
}
public partial class Root
{
public Root Clone(bool deep)
{
var copy = new Root();
// All value types can be simply copied
copy._number = _number;
if (deep)
{
// In a deep clone the references are cloned
var tempPartials = new Partial[Partials.Length];
for (var i = 0; i < Partials.Length; i++)
{
var value = Partials[i];
value = value.Clone(true);
tempPartials[i] = value;
}
copy.Partials = tempPartials;
var tempNumbers = new List<ulong>(Numbers.Count);
for (var i = 0; i < Numbers.Count; i++)
{
var value = Numbers[i];
tempNumbers.Add(value);
}
copy.Numbers = tempNumbers;
}
else
{
// In a shallow clone only references are copied
copy.Partials = Partials;
copy.Numbers = Numbers;
}
return copy;
}
}
注意:最新版本有更多的空检查,但为了更好地理解,我省略了它们。
如果您已经在使用第三方应用程序(如ValueInjector或Automapper),可以执行以下操作:
MyObject oldObj; // The existing object to clone
MyObject newObj = new MyObject();
newObj.InjectFrom(oldObj); // Using ValueInjecter syntax
使用此方法,您不必在对象上实现ISerializable或ICloneable。这在MVC/MVVM模式中很常见,因此已经创建了这样的简单工具。
请参阅GitHub上的ValueInjecter深度克隆示例。