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
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
}
}
其他回答
我知道，这个问题和答案在这里停留了一段时间，下面不是很好的答案，而是观察，最近我在检查是否确实没有克隆隐私（如果没有，我就不会是我自己了；）时，我很高兴地复制了粘贴的@johnc更新的答案。
我简单地制作了自己的扩展方法（这几乎是上述答案的复制粘贴）：
public static class CloneThroughJsonExtension
{
private static readonly JsonSerializerSettings DeserializeSettings = new JsonSerializerSettings { ObjectCreationHandling = ObjectCreationHandling.Replace };
public static T CloneThroughJson<T>(this T source)
{
return ReferenceEquals(source, null) ? default(T) : JsonConvert.DeserializeObject<T>(JsonConvert.SerializeObject(source), DeserializeSettings);
}
}
并天真地放弃了这样的课程（事实上，有更多这样的课程，但它们是无关的）：
public class WhatTheHeck
{
public string PrivateSet { get; private set; } // matches ctor param name
public string GetOnly { get; } // matches ctor param name
private readonly string _indirectField;
public string Indirect => $"Inception of: {_indirectField} "; // matches ctor param name
public string RealIndirectFieldVaule => _indirectField;
public WhatTheHeck(string privateSet, string getOnly, string indirect)
{
PrivateSet = privateSet;
GetOnly = getOnly;
_indirectField = indirect;
}
}
代码如下：
var clone = new WhatTheHeck("Private-Set-Prop cloned!", "Get-Only-Prop cloned!", "Indirect-Field clonned!").CloneThroughJson();
Console.WriteLine($"1. {clone.PrivateSet}");
Console.WriteLine($"2. {clone.GetOnly}");
Console.WriteLine($"3.1. {clone.Indirect}");
Console.WriteLine($"3.2. {clone.RealIndirectFieldVaule}");
结果是：
1. Private-Set-Prop cloned!
2. Get-Only-Prop cloned!
3.1. Inception of: Inception of: Indirect-Field cloned!
3.2. Inception of: Indirect-Field cloned!
我整个人都在想：什么……所以我抓起Newtonsoft.Json Github repo，开始挖掘。结果是：当反序列化一个恰好只有一个ctor且其参数名匹配（不区分大小写）公共属性名的类型时，它们将作为这些参数传递给ctor。在这里和这里的代码中可以找到一些线索。
要旨
我知道这不是很常见的情况，示例代码有点滥用，但嘿！当我检查灌木丛中是否有龙在等着跳出来咬我的屁股时，我大吃一惊；）
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。
在大量阅读了这里链接的许多选项以及这个问题的可能解决方案之后，我相信所有选项都在Ian P的链接中得到了很好的总结（所有其他选项都是这些选项的变体），Pedro77的问题评论链接提供了最佳解决方案。
所以我将在这里复制这两个参考文献的相关部分。这样我们就可以：
在C sharp中克隆对象的最佳方法！
首先，这些是我们的所有选择：
手动使用ICloneable，它是浅层的，不属于类型安全MemberwiseColone，它使用ICloneable使用Activator.CreateInstance和递归MemberwiseClone进行反射正如johnc的首选答案所指出的序列化中级语言，我不知道它是如何工作的扩展方法，如Havard Straden的自定义克隆框架表达式树
通过表达式树进行快速深度复制一文还对通过序列化、反射和表达式树进行克隆的性能进行了比较。
为什么选择ICloneable（即手动）
Venkat Subramaniam先生（此处为冗余链接）详细解释了原因。
他的所有文章都围绕着一个例子，试图适用于大多数情况，使用三个对象：人、大脑和城市。我们想克隆一个人，这个人将拥有自己的大脑，但同样的城市。你可以想象上面任何其他方法都会带来的所有问题，也可以阅读本文。
这是我对他的结论稍作修改的版本：
通过指定New后跟类名来复制对象通常会导致代码不可扩展。使用克隆（原型模式的应用）是实现这一点的更好方法。然而，使用C#（和Java）中提供的克隆也会有很大的问题。最好提供一个受保护的（非公共的）复制构造函数，并从clone方法调用它。这使我们能够将创建对象的任务委托给类本身的实例，从而提供可扩展性，并使用受保护的复制构造函数安全地创建对象。
希望这一实现能够让事情变得清晰：
public class Person : ICloneable
{
private final Brain brain; // brain is final since I do not want
// any transplant on it once created!
private int age;
public Person(Brain aBrain, int theAge)
{
brain = aBrain;
age = theAge;
}
protected Person(Person another)
{
Brain refBrain = null;
try
{
refBrain = (Brain) another.brain.clone();
// You can set the brain in the constructor
}
catch(CloneNotSupportedException e) {}
brain = refBrain;
age = another.age;
}
public String toString()
{
return "This is person with " + brain;
// Not meant to sound rude as it reads!
}
public Object clone()
{
return new Person(this);
}
…
}
现在考虑从Person派生一个类。
public class SkilledPerson extends Person
{
private String theSkills;
public SkilledPerson(Brain aBrain, int theAge, String skills)
{
super(aBrain, theAge);
theSkills = skills;
}
protected SkilledPerson(SkilledPerson another)
{
super(another);
theSkills = another.theSkills;
}
public Object clone()
{
return new SkilledPerson(this);
}
public String toString()
{
return "SkilledPerson: " + super.toString();
}
}
您可以尝试运行以下代码：
public class User
{
public static void play(Person p)
{
Person another = (Person) p.clone();
System.out.println(p);
System.out.println(another);
}
public static void main(String[] args)
{
Person sam = new Person(new Brain(), 1);
play(sam);
SkilledPerson bob = new SkilledPerson(new SmarterBrain(), 1, "Writer");
play(bob);
}
}
产生的输出将是：
This is person with Brain@1fcc69
This is person with Brain@253498
SkilledPerson: This is person with SmarterBrain@1fef6f
SkilledPerson: This is person with SmarterBrain@209f4e
注意，如果我们对对象的数量进行计数，这里实现的克隆将保持正确的对象数量计数。
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。
映射器执行深度复制。为对象的每个成员创建一个新对象并分配其所有值。它递归地处理每个非基元内部成员。
我建议您选择目前发展最快、最活跃的产品之一。我建议使用UltraMapperhttps://github.com/maurosampietro/UltraMapper
Nuget软件包：https://www.nuget.org/packages/UltraMapper/
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