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

简单的答案是从ICloneable接口继承,然后实现.clone函数。克隆应该按成员进行复制,并对任何需要它的成员执行深度复制,然后返回结果对象。这是一个递归操作(它要求您要克隆的类的所有成员都是值类型或实现ICloneable,并且它们的成员是值类型或者实现IClonea,依此类推)。

有关使用ICloneable克隆的详细说明,请参阅本文。

长篇大论的答案是“视情况而定”。正如其他人所提到的,ICloneable不受泛型支持,需要对循环类引用进行特殊考虑,并且实际上被一些人视为.NET Framework中的“错误”。序列化方法取决于对象是否可序列化,而这些对象可能不可序列化,并且您可能无法控制。对于哪种做法是“最佳”做法,社会上仍有很多争论。事实上,没有一个解决方案是适用于所有情况的一刀切的最佳实践,就像ICloneable最初被解释的那样。

请参阅本开发者角文章,了解更多选项(归功于Ian)。

其他回答

我找到了一种新的方法,那就是Emit。

我们可以使用Emit将IL添加到应用程序并运行它。但我认为这不是一个好方法,因为我想完善这一点,所以我写了我的答案。

Emit可以看到官方文件和指南

你应该学习一些IL来阅读代码。我将编写可以在类中复制属性的代码。

public static class Clone
{        
    // ReSharper disable once InconsistentNaming
    public static void CloneObjectWithIL<T>(T source, T los)
    {
        //see http://lindexi.oschina.io/lindexi/post/C-%E4%BD%BF%E7%94%A8Emit%E6%B7%B1%E5%85%8B%E9%9A%86/
        if (CachedIl.ContainsKey(typeof(T)))
        {
            ((Action<T, T>) CachedIl[typeof(T)])(source, los);
            return;
        }
        var dynamicMethod = new DynamicMethod("Clone", null, new[] { typeof(T), typeof(T) });
        ILGenerator generator = dynamicMethod.GetILGenerator();

        foreach (var temp in typeof(T).GetProperties().Where(temp => temp.CanRead && temp.CanWrite))
        {
            //do not copy static that will except
            if (temp.GetAccessors(true)[0].IsStatic)
            {
                continue;
            }

            generator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);// los
            generator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);// s
            generator.Emit(OpCodes.Callvirt, temp.GetMethod);
            generator.Emit(OpCodes.Callvirt, temp.SetMethod);
        }
        generator.Emit(OpCodes.Ret);
        var clone = (Action<T, T>) dynamicMethod.CreateDelegate(typeof(Action<T, T>));
        CachedIl[typeof(T)] = clone;
        clone(source, los);
    }

    private static Dictionary<Type, Delegate> CachedIl { set; get; } = new Dictionary<Type, Delegate>();
}

代码可以是深度复制,但它可以复制属性。如果你想让它成为深度副本,你可以改变它,因为IL太难了,我做不到。

编辑:项目已停止

如果您想真正克隆到未知类型,可以查看fastclone。

这是基于表达式的克隆,其工作速度比二进制序列化快10倍,并保持完整的对象图完整性。

这意味着:如果多次引用层次结构中的同一对象,克隆也将引用一个实例。

不需要对正在克隆的对象进行接口、属性或任何其他修改。

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。

我刚刚创建了CloneExtensions库项目。它使用表达式树运行时代码编译生成的简单赋值操作执行快速、深度克隆。

如何使用它?

不用在字段和财产之间使用赋值基调编写自己的Clone或Copy方法,而是让程序使用Expression Tree自己完成。标记为扩展方法的GetClone<T>()方法允许您在实例上简单地调用它:

var newInstance = source.GetClone();

您可以使用CloningFlags枚举选择应该从源复制到newInstance的内容:

var newInstance 
    = source.GetClone(CloningFlags.Properties | CloningFlags.CollectionItems);

什么可以克隆?

原语(int、uint、byte、double、char等),已知不可变类型(DateTime、TimeSpan、String)和委托(包括动作、功能等)可为空T[]阵列自定义类和结构,包括泛型类和结构。

以下类/结构成员在内部克隆:

公共字段而非只读字段的值具有get和set访问器的公共财产的值实现ICollection的类型的集合项

它有多快?

该解决方案比反射更快,因为在GetClone<T>首次用于给定类型T之前,成员信息只能收集一次。

当您克隆多于两个相同类型T的实例时,它也比基于序列化的解决方案更快。

以及更多。。。

阅读文档中有关生成表达式的更多信息。

List<int>的示例表达式调试列表:

.Lambda #Lambda1<System.Func`4[System.Collections.Generic.List`1[System.Int32],CloneExtensions.CloningFlags,System.Collections.Generic.IDictionary`2[System.Type,System.Func`2[System.Object,System.Object]],System.Collections.Generic.List`1[System.Int32]]>(
    System.Collections.Generic.List`1[System.Int32] $source,
    CloneExtensions.CloningFlags $flags,
    System.Collections.Generic.IDictionary`2[System.Type,System.Func`2[System.Object,System.Object]] $initializers) {
    .Block(System.Collections.Generic.List`1[System.Int32] $target) {
        .If ($source == null) {
            .Return #Label1 { null }
        } .Else {
            .Default(System.Void)
        };
        .If (
            .Call $initializers.ContainsKey(.Constant<System.Type>(System.Collections.Generic.List`1[System.Int32]))
        ) {
            $target = (System.Collections.Generic.List`1[System.Int32]).Call ($initializers.Item[.Constant<System.Type>(System.Collections.Generic.List`1[System.Int32])]
            ).Invoke((System.Object)$source)
        } .Else {
            $target = .New System.Collections.Generic.List`1[System.Int32]()
        };
        .If (
            ((System.Byte)$flags & (System.Byte).Constant<CloneExtensions.CloningFlags>(Fields)) == (System.Byte).Constant<CloneExtensions.CloningFlags>(Fields)
        ) {
            .Default(System.Void)
        } .Else {
            .Default(System.Void)
        };
        .If (
            ((System.Byte)$flags & (System.Byte).Constant<CloneExtensions.CloningFlags>(Properties)) == (System.Byte).Constant<CloneExtensions.CloningFlags>(Properties)
        ) {
            .Block() {
                $target.Capacity = .Call CloneExtensions.CloneFactory.GetClone(
                    $source.Capacity,
                    $flags,
                    $initializers)
            }
        } .Else {
            .Default(System.Void)
        };
        .If (
            ((System.Byte)$flags & (System.Byte).Constant<CloneExtensions.CloningFlags>(CollectionItems)) == (System.Byte).Constant<CloneExtensions.CloningFlags>(CollectionItems)
        ) {
            .Block(
                System.Collections.Generic.IEnumerator`1[System.Int32] $var1,
                System.Collections.Generic.ICollection`1[System.Int32] $var2) {
                $var1 = (System.Collections.Generic.IEnumerator`1[System.Int32]).Call $source.GetEnumerator();
                $var2 = (System.Collections.Generic.ICollection`1[System.Int32])$target;
                .Loop  {
                    .If (.Call $var1.MoveNext() != False) {
                        .Call $var2.Add(.Call CloneExtensions.CloneFactory.GetClone(
                                $var1.Current,
                                $flags,


                         $initializers))
                } .Else {
                    .Break #Label2 { }
                }
            }
            .LabelTarget #Label2:
        }
    } .Else {
        .Default(System.Void)
    };
    .Label
        $target
    .LabelTarget #Label1:
}

}

以下c#代码具有相同的含义:

(source, flags, initializers) =>
{
    if(source == null)
        return null;

    if(initializers.ContainsKey(typeof(List<int>))
        target = (List<int>)initializers[typeof(List<int>)].Invoke((object)source);
    else
        target = new List<int>();

    if((flags & CloningFlags.Properties) == CloningFlags.Properties)
    {
        target.Capacity = target.Capacity.GetClone(flags, initializers);
    }

    if((flags & CloningFlags.CollectionItems) == CloningFlags.CollectionItems)
    {
        var targetCollection = (ICollection<int>)target;
        foreach(var item in (ICollection<int>)source)
        {
            targetCollection.Add(item.Clone(flags, initializers));
        }
    }

    return target;
}

这不是很像您为List<int>编写自己的Clone方法吗?

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。