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
基于@craastad的答案,对于派生类。
在最初的答案中,如果调用者在基类对象上调用DeepCopy,则克隆的对象属于基类。但下面的代码将返回派生类。
using Newtonsoft.Json;
public static T DeepCopy<T>(this T source)
{
return (T)JsonConvert.DeserializeObject(JsonConvert.SerializeObject(source), source.GetType());
}
其他回答
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。
当使用Marc Gravells protobuf net作为序列化程序时,接受的答案需要一些轻微的修改,因为要复制的对象不会被归因于[Serializable],因此不可序列化,Clone方法将抛出异常。我修改了它以与protobuf net一起使用:
public static T Clone<T>(this T source)
{
if(Attribute.GetCustomAttribute(typeof(T), typeof(ProtoBuf.ProtoContractAttribute))
== null)
{
throw new ArgumentException("Type has no ProtoContract!", "source");
}
if(Object.ReferenceEquals(source, null))
{
return default(T);
}
IFormatter formatter = ProtoBuf.Serializer.CreateFormatter<T>();
using (Stream stream = new MemoryStream())
{
formatter.Serialize(stream, source);
stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
return (T)formatter.Deserialize(stream);
}
}
这将检查[ProtoControl]属性的存在,并使用protobufs自己的格式化程序来序列化对象。
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;)
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
}
}
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?