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
不使用ICloneable的原因不是因为它没有通用接口。不使用它的原因是因为它很模糊。它不清楚你得到的是浅拷贝还是深拷贝;这取决于实施者。
是的,MemberwiseColone生成一个浅拷贝,但MemberwiseClone的反面不是克隆;可能是DeepClone,但它并不存在。当您通过对象的ICloneable接口使用对象时,您无法知道底层对象执行哪种克隆。(而且XML注释不会很清楚,因为您将得到接口注释,而不是对象的Clone方法上的注释。)
我通常只做一个Copy方法,它完全符合我的要求。
其他回答
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?
另一个JSON.NET答案。此版本适用于不实现ISerializable的类。
public static class Cloner
{
public static T Clone<T>(T source)
{
if (ReferenceEquals(source, null))
return default(T);
var settings = new JsonSerializerSettings { ContractResolver = new ContractResolver() };
return JsonConvert.DeserializeObject<T>(JsonConvert.SerializeObject(source, settings), settings);
}
class ContractResolver : DefaultContractResolver
{
protected override IList<JsonProperty> CreateProperties(Type type, MemberSerialization memberSerialization)
{
var props = type.GetProperties(BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance)
.Select(p => base.CreateProperty(p, memberSerialization))
.Union(type.GetFields(BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance)
.Select(f => base.CreateProperty(f, memberSerialization)))
.ToList();
props.ForEach(p => { p.Writable = true; p.Readable = true; });
return props;
}
}
}
我对当前的答案做了一些基准测试,发现了一些有趣的事实。
使用BinarySerializer=>https://stackoverflow.com/a/78612/6338072
使用XmlSerializer=>https://stackoverflow.com/a/50150204/6338072
使用Activator.CreateInstance=>https://stackoverflow.com/a/56691124/6338072
这些是结果
BenchmarkDotNet=v0.13.1, OS=Windows 10.0.18363.1734 (1909/November2019Update/19H2)
Intel Core i5-6200U CPU 2.30GHz(Skylake),1个CPU,4个逻辑核和2个物理核[主机]:.NET Framework 4.8(4.8.4400.0),X86 LegacyJIT默认作业:.NET Framework 4.8(4.8.4400.0),X86 LegacyJIT
Method | Mean | Error | StdDev | Gen 0 | Allocated |
---|---|---|---|---|---|
BinarySerializer | 220.69 us | 4.374 us | 9.963 us | 49.8047 | 77 KB |
XmlSerializer | 182.72 us | 3.619 us | 9.405 us | 21.9727 | 34 KB |
Activator.CreateInstance | 49.99 us | 0.992 us | 2.861 us | 1.9531 | 3 KB |
找到了这个包,与之相比,DeepCloner似乎更快,而且没有依赖关系。
https://github.com/AlenToma/FastDeepCloner