Объекты глубокого клонирования

Я хочу сделать что-то вроде:

MyObject myObj = GetMyObj(); // Create and fill a new object
MyObject newObj = myObj.Clone();

И затем внесите изменения в новый объект, который не отражен в исходном объекте.

Мне не часто нужна эта функциональность, поэтому, когда это было необходимо, я прибегал к созданию нового объекта, а затем копировал каждое свойство по отдельности, но это всегда оставляет мне ощущение, что есть лучшее или более элегантное способ справиться с ситуацией.

Как я могу клонировать или глубоко копировать объект так, чтобы клонированный объект мог быть изменен без каких-либо изменений, отражаемых в исходном объекте?

ОТВЕТЫ

Ответ 1

В то время как стандартная практика заключается в реализации интерфейса ICloneable (описанного здесь here, так что я не буду срыгивать), здесь есть хороший копировщик объектов с глубоким клоном, который я нашел в . Код проекта некоторое время назад и включил его в наш материал.

Как упоминалось в другом месте, он требует, чтобы ваши объекты были сериализуемыми.

using System;
using System.IO;
using System.Runtime.Serialization;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;

/// <summary>
/// Reference Article http://www.codeproject.com/KB/tips/SerializedObjectCloner.aspx
/// Provides a method for performing a deep copy of an object.
/// Binary Serialization is used to perform the copy.
/// </summary>
public static class ObjectCopier
{
    /// <summary>
    /// Perform a deep Copy of the object.
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T">The type of object being copied.</typeparam>
    /// <param name="source">The object instance to copy.</param>
    /// <returns>The copied object.</returns>
    public static T Clone<T>(T source)
    {
        if (!typeof(T).IsSerializable)
        {
            throw new ArgumentException("The type must be serializable.", nameof(source));
        }

        // Don't serialize a null object, simply return the default for that object
        if (Object.ReferenceEquals(source, null))
        {
            return default(T);
        }

        IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
        Stream stream = new MemoryStream();
        using (stream)
        {
            formatter.Serialize(stream, source);
            stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
            return (T)formatter.Deserialize(stream);
        }
    }
}

Идея состоит в том, что он сериализует ваш объект, а затем десериализует его в новый объект. Преимущество заключается в том, что вам не нужно беспокоиться о клонировании всего, когда объект становится слишком сложным.

И с использованием методов расширения (также из первоначально упоминаемого источника):

Если вы предпочитаете использовать новые методы расширения extension methods в С# 3.0, измените метод так, чтобы он имел следующую подпись:

public static T Clone<T>(this T source)
{
   //...
}

Теперь вызов метода просто становится objectBeingCloned.Clone();.

РЕДАКТИРОВАТЬ (10 января 2015 г.) Я подумал, что я еще вернусь к этому, чтобы упомянуть, что я недавно начал использовать (Newtonsoft) Json для этого, он должен быть легче и избегает накладных расходов на теги [Serializable], (NB @atconway указал в комментариях, что частные члены не клонируются с использованием метода JSON)

/// <summary>
/// Perform a deep Copy of the object, using Json as a serialisation method. NOTE: Private members are not cloned using this method.
/// </summary>
/// <typeparam name="T">The type of object being copied.</typeparam>
/// <param name="source">The object instance to copy.</param>
/// <returns>The copied object.</returns>
public static T CloneJson<T>(this T source)
{            
    // Don't serialize a null object, simply return the default for that object
    if (Object.ReferenceEquals(source, null))
    {
        return default(T);
    }

    // initialize inner objects individually
    // for example in default constructor some list property initialized with some values,
    // but in 'source' these items are cleaned -
    // without ObjectCreationHandling.Replace default constructor values will be added to result
    var deserializeSettings = new JsonSerializerSettings {ObjectCreationHandling = ObjectCreationHandling.Replace};

    return JsonConvert.DeserializeObject<T>(JsonConvert.SerializeObject(source), deserializeSettings);
}

Ответ 2

Я хотел клонер для очень простых объектов, в основном из примитивов и списков. Если ваш объект из коробки JSON сериализуем, то этот метод поможет. Это не требует модификации или реализации интерфейсов клонированного класса, просто сериализатор JSON, такой как JSON.NET.

public static T Clone<T>(T source)
{
    var serialized = JsonConvert.SerializeObject(source);
    return JsonConvert.DeserializeObject<T>(serialized);
}

Также вы можете использовать этот метод расширения

public static class SystemExtension
{
    public static T Clone<T>(this T source)
    {
        var serialized = JsonConvert.SerializeObject(source);
        return JsonConvert.DeserializeObject<T>(serialized);
    }
}

Ответ 3

Причиной не использовать ICloneable является не, потому что он не имеет общего интерфейса. Причина не использовать это потому, что она неопределенная. Он не дает понять, получаете ли вы мелкую или глубокую копию; что до исполнителя.

Да, MemberwiseClone делает мелкую копию, но противоположность MemberwiseClone не Clone; это было бы, пожалуй, DeepClone, которого не существует. Когда вы используете объект через свой интерфейс ICloneable, вы не можете знать, какой тип клонирования выполняет базовый объект. (И комментарии XML не уточняют, потому что вы получите комментарии к интерфейсу, а не те, которые относятся к методу клонирования объекта.)

Я обычно делаю просто метод Copy, который делает именно то, что я хочу.

Ответ 4

После большого прочтения о многих связанных здесь опциях и возможных решениях этой проблемы, я считаю, что все варианты суммированы довольно хорошо в Ian P link (все остальные варианты - их варианты) и лучшие Решение предоставлено ссылкой Pedro77 на комментарии к вопросу.

Так что я просто скопирую соответствующие части этих двух ссылок здесь. Таким образом, мы можем иметь:

Лучшее, что можно сделать для клонирования объектов в C Sharp!

Прежде всего, это все наши варианты:

В статье Быстрое глубокое копирование по деревьям выражений есть также сравнение производительности клонирования по деревьям сериализации, отражения и выражений.

Почему я выбираю ICloneable (то есть вручную)

Г-н Венкат Субраманиам (избыточная ссылка здесь) подробно объясняет, почему.

Вся его статья основана на примере, который пытается быть применимым для большинства случаев, используя 3 объекта: Персона, Мозг и Город. Мы хотим клонировать человека, у которого будет свой мозг, но тот же город. Вы можете изобразить все проблемы, которые могут принести другие методы, описанные выше, или прочитать статью.

Это моя слегка измененная версия его заключения:

Копирование объекта путем указания New, за которым следует имя класса, часто приводит к тому, что код не является расширяемым. Использование клона, применение шаблона прототипа, является лучшим способом для достижения этой цели. Однако использование клона, как это предусмотрено в С# (и Java), также может быть довольно проблематичным. Лучше предоставить защищенный (непубличный) конструктор копирования и вызвать его из метода clone. Это дает нам возможность делегировать задачу создания объекта экземпляру самого класса, обеспечивая таким образом расширяемость, а также безопасное создание объектов с помощью конструктора защищенной копии.

Надеюсь, эта реализация прояснит ситуацию:

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);
    }
    …
}

Теперь рассмотрите возможность получения класса от Person.

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();
    }
}

Вы можете попробовать запустить следующий код:

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);
    }
}

Результат будет:

This is person with [email protected]
This is person with [email protected]
SkilledPerson: This is person with [email protected]
SkilledPerson: This is person with [email protected]

Заметьте, что если мы будем вести подсчет количества объектов, то клон, реализованный здесь, будет вести правильный подсчет количества объектов.

Ответ 5

Я предпочитаю конструктор копирования клону. Цель понятна.

Ответ 6

Простой метод расширения для копирования всех общедоступных свойств. Работы для любых объектов и не требуют, чтобы класс был [Serializable]. Может быть расширен для другого уровня доступа.

public static void CopyTo( this object S, object T )
{
    foreach( var pS in S.GetType().GetProperties() )
    {
        foreach( var pT in T.GetType().GetProperties() )
        {
            if( pT.Name != pS.Name ) continue;
            ( pT.GetSetMethod() ).Invoke( T, new object[] 
            { pS.GetGetMethod().Invoke( S, null ) } );
        }
    };
}

Ответ 7

Ну, у меня были проблемы с использованием ICloneable в Silverlight, но мне понравилась идея серализации, я могу серализовать XML, поэтому я сделал это:

static public class SerializeHelper
{
    //Michael White, Holly Springs Consulting, 2009
    //[email protected]
    public static T DeserializeXML<T>(string xmlData) where T:new()
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(xmlData))
            return default(T);

        TextReader tr = new StringReader(xmlData);
        T DocItms = new T();
        XmlSerializer xms = new XmlSerializer(DocItms.GetType());
        DocItms = (T)xms.Deserialize(tr);

        return DocItms == null ? default(T) : DocItms;
    }

    public static string SeralizeObjectToXML<T>(T xmlObject)
    {
        StringBuilder sbTR = new StringBuilder();
        XmlSerializer xmsTR = new XmlSerializer(xmlObject.GetType());
        XmlWriterSettings xwsTR = new XmlWriterSettings();

        XmlWriter xmwTR = XmlWriter.Create(sbTR, xwsTR);
        xmsTR.Serialize(xmwTR,xmlObject);

        return sbTR.ToString();
    }

    public static T CloneObject<T>(T objClone) where T:new()
    {
        string GetString = SerializeHelper.SeralizeObjectToXML<T>(objClone);
        return SerializeHelper.DeserializeXML<T>(GetString);
    }
}

Ответ 8

Я только что создал проект CloneExtensions. Он выполняет быстрый, глубокий клон, используя простые операции присваивания, генерируемые компиляцией кода времени выполнения выражений.

Как его использовать?

Вместо того, чтобы писать собственные методы Clone или Copy с тоном присвоений между полями и свойствами, сделайте программу для себя, используя дерево выражений. GetClone<T>() метод, помеченный как метод расширения, позволяет просто вызвать его в вашем экземпляре:

var newInstance = source.GetClone();

Вы можете выбрать, что следует скопировать из source в newInstance с помощью CloningFlags enum:

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

Что можно клонировать?

  • Примитив (int, uint, byte, double, char и т.д.), известный неизменный типы (DateTime, TimeSpan, String) и делегаты (включая Action, Func и т.д.)
  • Nullable
  • T [] массивы
  • Пользовательские классы и структуры, включая общие классы и структуры.

Члены класса/структуры клонируются внутри:

  • Значения общедоступных, а не текстовых полей
  • Значения публичных свойств с помощью как get, так и set accessors
  • Элементы коллекции для типов, реализующих ICollection

Насколько это быстро?

Решение быстрее, чем отражение, потому что информация членов должна быть собрана только один раз, прежде чем GetClone<T> будет использоваться в первый раз для данного типа T.

Это также быстрее, чем решение на основе сериализации, когда вы клонируете более чем пару экземпляров одного и того же типа T.

и многое другое...

Узнайте больше о сгенерированных выражениях в документации.

Пример отладки отладки выражения для List<int>:

.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:
}

}

что имеет такое же значение, как следующий код С#:

(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;
}

Разве не похоже, как вы напишете свой собственный метод Clone для List<int>?

Ответ 9

Если вы уже используете стороннее приложение, например ValueInjecter или Automapper, вы можете сделать что-то вроде этого:

MyObject oldObj; // The existing object to clone

MyObject newObj = new MyObject();
newObj.InjectFrom(oldObj); // Using ValueInjecter syntax

Используя этот метод, вам не нужно реализовывать ISerializable или ICloneable на ваших объектах. Это характерно для шаблона MVC/MVVM, поэтому были созданы простые инструменты, подобные этому.

см. решение для глубокого клонирования значения инжектора на CodePlex.

Ответ 10

Короткий ответ: вы наследуете интерфейс ICloneable, а затем реализуете функцию .clone. Clone должен делать копию по порядку и выполнять глубокую копию на любом члене, который ее требует, а затем возвращать результирующий объект. Это рекурсивная операция (для этого требуется, чтобы все члены класса, к которому вы хотите клонировать, являются либо типами значений, либо реализуете ICloneable и что их члены являются либо типами значений, либо реализуют ICloneable и т.д.).

Для получения более подробного объяснения о клонировании с помощью ICloneable, в этой статье.

Длительный ответ: "Это зависит". Как упоминалось другими, ICloneable не поддерживается дженериками, требует особых соображений для круговых ссылок на классы и фактически рассматривается некоторыми как "error" в .NET Framework. Метод сериализации зависит от ваших сериализуемых объектов, которых они могут не быть, и вы не можете контролировать. В обществе по-прежнему много дискуссий, которые являются "лучшей" практикой. На самом деле, ни одно из решений не является одним из самых подходящих для всех ситуаций, таких как ICloneable, изначально интерпретировалось как.

См. эту статью разработчика Corner для нескольких дополнительных опций (кредит для Ian).

Ответ 11

Лучше всего реализовать метод расширения, например

public static T DeepClone<T>(this T originalObject)
{ /* the cloning code */ }

а затем использовать его в любом месте решения

var copy = anyObject.DeepClone();

Мы можем иметь следующие три реализации:

Все связанные методы хорошо работают и были глубоко протестированы.

Ответ 12

  • В основном вам необходимо реализовать интерфейс ICloneable, а затем реализовать копирование структуры объектов.
  • Если это глубокая копия всех членов, вам необходимо застраховать (не относясь к выбранному решению), что все дети также клонируются.
  • Иногда вам нужно знать какое-то ограничение во время этого процесса, например, если вы копируете объекты ORM, большинство фреймворков разрешают только одному объекту, прикрепленному к сеансу, и вы НЕ ДОЛЖНЫ делать клоны этого объекта или если это возможно необходимо заботиться о прикреплении этих объектов к сеансу.

Приветствия.

Ответ 13

ОБНОВЛЕНИЕ: проект прекращен

Если вы хотите истинное клонирование в неизвестные типы, вы можете взглянуть на fastclone.

Это клонирование на основе выражений работает примерно в 10 раз быстрее, чем двоичная сериализация, и поддерживает полную целостность графов объектов.

Это означает, что если вы несколько раз ссылаетесь на один и тот же объект в своей иерархии, клон также будет иметь ссылку на один экземпляр.

Нет необходимости в интерфейсах, атрибутах или любых других модификациях клонируемых объектов.

Ответ 14

Держите вещи простыми и используйте AutoMapper, как упоминалось в других, это простая небольшая библиотека для сопоставления одного объекта с другим... Чтобы скопировать объект для другого с тем же типом, все, что вам нужно, это три строки кода:

MyType source = new MyType();
Mapper.CreateMap<MyType, MyType>();
MyType target = Mapper.Map<MyType, MyType>(source);

Целевой объект теперь является копией исходного объекта. Не достаточно просто? Создайте метод расширения, который будет использоваться везде в вашем решении:

public static T Copy<T>(this T source)
{
    T copy = default(T);
    Mapper.CreateMap<T, T>();
    copy = Mapper.Map<T, T>(source);
    return copy;
}

Используя метод расширения, три строки становятся одной строкой:

MyType copy = source.Copy();

Ответ 15

Я придумал это, чтобы преодолеть недостаток .NET, чтобы вручную скопировать List <T> .

Я использую это:

static public IEnumerable<SpotPlacement> CloneList(List<SpotPlacement> spotPlacements)
{
    foreach (SpotPlacement sp in spotPlacements)
    {
        yield return (SpotPlacement)sp.Clone();
    }
}

И в другом месте:

public object Clone()
{
    OrderItem newOrderItem = new OrderItem();
    ...
    newOrderItem._exactPlacements.AddRange(SpotPlacement.CloneList(_exactPlacements));
    ...
    return newOrderItem;
}

Я попытался придумать oneliner, который делает это, но это невозможно, из-за того, что выход не работает внутри блоков анонимного метода.

Еще лучше, используйте общий список List <t> :

class Utility<T> where T : ICloneable
{
    static public IEnumerable<T> CloneList(List<T> tl)
    {
        foreach (T t in tl)
        {
            yield return (T)t.Clone();
        }
    }
}

Ответ 16

Q. Почему я должен выбрать этот ответ?

  • Выберите этот ответ, если вы хотите, чтобы максимальная скорость была .NET.
  • Игнорируйте этот ответ, если вам нужен действительно простой способ клонирования.

Другими словами, пойти с другим ответом, если у вас нет узкого места производительности, которое требуется для исправления, и вы можете доказать это с помощью профайлера.

10 раз быстрее, чем другие методы

Следующий метод выполнения глубокого клона:

  • 10 раз быстрее, чем что-либо, что связано с сериализацией/десериализацией;
  • Довольно чертовски близко к теоретической максимальной скорости, на которую способен .NET.

И метод...

Для максимальной скорости вы можете использовать Nested MemberwiseClone, чтобы сделать глубокую копию. Его почти такая же скорость, как и копирование структуры значений, и намного быстрее, чем (а) отражение или (б) сериализация (как описано в других ответах на этой странице).

Обратите внимание, что , если вы используете Nested MemberwiseClone для глубокой копии, вам необходимо вручную реализовать ShallowCopy для каждого вложенного уровня в классе, а DeepCopy, который вызывает все сказал ShallowCopy методы для создания полного клона. Это просто: всего несколько строк, см. Демо-код ниже.

Вот результат кода, показывающий относительную разницу в производительности для 100 000 клонов:

  • 1.08 секунд для вложенных элементов-членов для вложенных структур
  • 4.77 секунд для Nested MemberwiseClone для вложенных классов
  • 39,93 секунды для сериализации/десериализации

Использование Nested MemberwiseClone в классе почти так же быстро, как копирование структуры, а копирование структуры довольно близко к теоретической максимальной скорости, на которую способен .NET.

Demo 1 of shallow and deep copy, using classes and MemberwiseClone:
  Create Bob
    Bob.Age=30, Bob.Purchase.Description=Lamborghini
  Clone Bob >> BobsSon
  Adjust BobsSon details
    BobsSon.Age=2, BobsSon.Purchase.Description=Toy car
  Proof of deep copy: If BobsSon is a true clone, then adjusting BobsSon details will not affect Bob:
    Bob.Age=30, Bob.Purchase.Description=Lamborghini
  Elapsed time: 00:00:04.7795670,30000000

Demo 2 of shallow and deep copy, using structs and value copying:
  Create Bob
    Bob.Age=30, Bob.Purchase.Description=Lamborghini
  Clone Bob >> BobsSon
  Adjust BobsSon details:
    BobsSon.Age=2, BobsSon.Purchase.Description=Toy car
  Proof of deep copy: If BobsSon is a true clone, then adjusting BobsSon details will not affect Bob:
    Bob.Age=30, Bob.Purchase.Description=Lamborghini
  Elapsed time: 00:00:01.0875454,30000000

Demo 3 of deep copy, using class and serialize/deserialize:
  Elapsed time: 00:00:39.9339425,30000000

Чтобы понять, как сделать глубокую копию, используя MemberwiseCopy, вот демонстрационный проект, который использовался для генерации времени выше:

// Nested MemberwiseClone example. 
// Added to demo how to deep copy a reference class.
[Serializable] // Not required if using MemberwiseClone, only used for speed comparison using serialization.
public class Person
{
    public Person(int age, string description)
    {
        this.Age = age;
        this.Purchase.Description = description;
    }
    [Serializable] // Not required if using MemberwiseClone
    public class PurchaseType
    {
        public string Description;
        public PurchaseType ShallowCopy()
        {
            return (PurchaseType)this.MemberwiseClone();
        }
    }
    public PurchaseType Purchase = new PurchaseType();
    public int Age;
    // Add this if using nested MemberwiseClone.
    // This is a class, which is a reference type, so cloning is more difficult.
    public Person ShallowCopy()
    {
        return (Person)this.MemberwiseClone();
    }
    // Add this if using nested MemberwiseClone.
    // This is a class, which is a reference type, so cloning is more difficult.
    public Person DeepCopy()
    {
            // Clone the root ...
        Person other = (Person) this.MemberwiseClone();
            // ... then clone the nested class.
        other.Purchase = this.Purchase.ShallowCopy();
        return other;
    }
}
// Added to demo how to copy a value struct (this is easy - a deep copy happens by default)
public struct PersonStruct
{
    public PersonStruct(int age, string description)
    {
        this.Age = age;
        this.Purchase.Description = description;
    }
    public struct PurchaseType
    {
        public string Description;
    }
    public PurchaseType Purchase;
    public int Age;
    // This is a struct, which is a value type, so everything is a clone by default.
    public PersonStruct ShallowCopy()
    {
        return (PersonStruct)this;
    }
    // This is a struct, which is a value type, so everything is a clone by default.
    public PersonStruct DeepCopy()
    {
        return (PersonStruct)this;
    }
}
// Added only for a speed comparison.
public class MyDeepCopy
{
    public static T DeepCopy<T>(T obj)
    {
        object result = null;
        using (var ms = new MemoryStream())
        {
            var formatter = new BinaryFormatter();
            formatter.Serialize(ms, obj);
            ms.Position = 0;
            result = (T)formatter.Deserialize(ms);
            ms.Close();
        }
        return (T)result;
    }
}

Затем вызовите демо из основного:

void MyMain(string[] args)
{
    {
        Console.Write("Demo 1 of shallow and deep copy, using classes and MemberwiseCopy:\n");
        var Bob = new Person(30, "Lamborghini");
        Console.Write("  Create Bob\n");
        Console.Write("    Bob.Age={0}, Bob.Purchase.Description={1}\n", Bob.Age, Bob.Purchase.Description);
        Console.Write("  Clone Bob >> BobsSon\n");
        var BobsSon = Bob.DeepCopy();
        Console.Write("  Adjust BobsSon details\n");
        BobsSon.Age = 2;
        BobsSon.Purchase.Description = "Toy car";
        Console.Write("    BobsSon.Age={0}, BobsSon.Purchase.Description={1}\n", BobsSon.Age, BobsSon.Purchase.Description);
        Console.Write("  Proof of deep copy: If BobsSon is a true clone, then adjusting BobsSon details will not affect Bob:\n");
        Console.Write("    Bob.Age={0}, Bob.Purchase.Description={1}\n", Bob.Age, Bob.Purchase.Description);
        Debug.Assert(Bob.Age == 30);
        Debug.Assert(Bob.Purchase.Description == "Lamborghini");
        var sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        int total = 0;
        for (int i = 0; i < 100000; i++)
        {
            var n = Bob.DeepCopy();
            total += n.Age;
        }
        Console.Write("  Elapsed time: {0},{1}\n\n", sw.Elapsed, total);
    }
    {               
        Console.Write("Demo 2 of shallow and deep copy, using structs:\n");
        var Bob = new PersonStruct(30, "Lamborghini");
        Console.Write("  Create Bob\n");
        Console.Write("    Bob.Age={0}, Bob.Purchase.Description={1}\n", Bob.Age, Bob.Purchase.Description);
        Console.Write("  Clone Bob >> BobsSon\n");
        var BobsSon = Bob.DeepCopy();
        Console.Write("  Adjust BobsSon details:\n");
        BobsSon.Age = 2;
        BobsSon.Purchase.Description = "Toy car";
        Console.Write("    BobsSon.Age={0}, BobsSon.Purchase.Description={1}\n", BobsSon.Age, BobsSon.Purchase.Description);
        Console.Write("  Proof of deep copy: If BobsSon is a true clone, then adjusting BobsSon details will not affect Bob:\n");
        Console.Write("    Bob.Age={0}, Bob.Purchase.Description={1}\n", Bob.Age, Bob.Purchase.Description);                
        Debug.Assert(Bob.Age == 30);
        Debug.Assert(Bob.Purchase.Description == "Lamborghini");
        var sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        int total = 0;
        for (int i = 0; i < 100000; i++)
        {
            var n = Bob.DeepCopy();
            total += n.Age;
        }
        Console.Write("  Elapsed time: {0},{1}\n\n", sw.Elapsed, total);
    }
    {
        Console.Write("Demo 3 of deep copy, using class and serialize/deserialize:\n");
        int total = 0;
        var sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        var Bob = new Person(30, "Lamborghini");
        for (int i = 0; i < 100000; i++)
        {
            var BobsSon = MyDeepCopy.DeepCopy<Person>(Bob);
            total += BobsSon.Age;
        }
        Console.Write("  Elapsed time: {0},{1}\n", sw.Elapsed, total);
    }
    Console.ReadKey();
}

Снова отметим, что , если вы используете Nested MemberwiseClone для глубокой копии, вам нужно вручную реализовать ShallowCopy для каждого вложенного уровня в классе и DeepCopy, который вызывает все упомянутые методы ShallowCopy для создания полного клона. Это просто: всего несколько строк, см. Демонстрационный код выше.

Типы значений vs. Ссылки Типы

Обратите внимание, что когда дело доходит до клонирования объекта, существует большая разница между " struct" и " классом":

  • Если у вас есть " struct", это тип значения, поэтому вы можете просто скопировать его, и содержимое будет клонировано (но оно будет делать только мелкие clone, если вы не используете методы в этом сообщении).
  • Если у вас есть класс , это ссылочный тип, поэтому, если вы его скопируете, все, что вы делаете, это копирование указателя на него. Чтобы создать настоящий клон, вы должны быть более креативными и использовать различия между типами значений и типами ссылок, которые создают другую копию исходного объекта в память.

См. различия между типами значений и типами ссылок.

Контрольные суммы для облегчения отладки

  • Клонирование объектов неправильно может привести к очень сложным ошибкам. В производственном коде я стараюсь реализовать контрольную сумму, чтобы дважды проверить, что объект был клонирован правильно и не был поврежден другой ссылкой на него. Эта контрольная сумма может быть отключена в режиме деблокирования.
  • Я считаю этот метод весьма полезным: часто вы хотите клонировать части объекта, а не все.

Действительно полезен для развязки многих потоков из многих других потоков

Одним из превосходных вариантов использования этого кода является подача клонов вложенного класса или структуры в очередь для реализации шаблона производителя/потребителя.

  • У нас может быть один (или более) поток, изменяющий класс, который у них есть, а затем нажатие полной копии этого класса на ConcurrentQueue.
  • Затем мы имеем один (или более) потоки, вытягивающие копии этих классов и имеющие дело с ними.

Это очень хорошо работает на практике и позволяет отделить множество потоков (производителей) от одного или нескольких потоков (потребителей).

И этот метод также близок: если мы используем вложенные структуры, это на 35 раз быстрее, чем сериализация/десериализация вложенных классов и позволяет нам использовать все потоки, доступные на машине.

Update

По-видимому, ExpressMapper так же быстро, если не быстрее, чем ручное кодирование, например, выше. Возможно, мне придется посмотреть, как они сравниваются с профилировщиком.

Ответ 17

В общем, вы реализуете интерфейс ICloneable и реализуете Clone самостоятельно. Объекты С# имеют встроенный метод MemberwiseClone, который выполняет мелкую копию, которая может помочь вам выполнить все примитивы.

Для глубокой копии нет способа узнать, как это сделать автоматически.

Ответ 18

Я видел, как это реализовано и через отражение. В основном существует метод, который будет проходить через элементы объекта и соответствующим образом копировать их в новый объект. Когда он достиг ссылочных типов или коллекций, я думаю, что он сделал рекурсивный вызов сам по себе. Отражение стоит дорого, но оно работает очень хорошо.

Ответ 19

Вот глубокая реализация:

public static object CloneObject(object opSource)
{
    //grab the type and create a new instance of that type
    Type opSourceType = opSource.GetType();
    object opTarget = CreateInstanceOfType(opSourceType);

    //grab the properties
    PropertyInfo[] opPropertyInfo = opSourceType.GetProperties(BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);

    //iterate over the properties and if it has a 'set' method assign it from the source TO the target
    foreach (PropertyInfo item in opPropertyInfo)
    {
        if (item.CanWrite)
        {
            //value types can simply be 'set'
            if (item.PropertyType.IsValueType || item.PropertyType.IsEnum || item.PropertyType.Equals(typeof(System.String)))
            {
                item.SetValue(opTarget, item.GetValue(opSource, null), null);
            }
            //object/complex types need to recursively call this method until the end of the tree is reached
            else
            {
                object opPropertyValue = item.GetValue(opSource, null);
                if (opPropertyValue == null)
                {
                    item.SetValue(opTarget, null, null);
                }
                else
                {
                    item.SetValue(opTarget, CloneObject(opPropertyValue), null);
                }
            }
        }
    }
    //return the new item
    return opTarget;
}

Ответ 20

Поскольку я не смог найти клонера, который отвечает всем моим требованиям в разных проектах, я создал глубокий клонер, который можно настроить и адаптировать к различным структурам кода вместо того, чтобы адаптировать мой код для удовлетворения требований клонеров. Это достигается путем добавления аннотаций к коду, который должен быть клонирован, или вы просто оставляете код так, как будто он имеет поведение по умолчанию. Он использует отражение, тип кэшей и основан на fasterflect. Процесс клонирования очень быстрый для огромного количества данных и высокой иерархии объектов (по сравнению с другими алгоритмами, основанными на отражении/сериализации).

https://github.com/kalisohn/CloneBehave

Также доступен как пакет nuget: https://www.nuget.org/packages/Clone.Behave/1.0.0

Например: Следующий код содержит адрес deepClone, но выполняет только мелкую копию поля _currentJob.

public class Person 
{
  [DeepClone(DeepCloneBehavior.Shallow)]
  private Job _currentJob;      

  public string Name { get; set; }

  public Job CurrentJob 
  { 
    get{ return _currentJob; }
    set{ _currentJob = value; }
  }

  public Person Manager { get; set; }
}

public class Address 
{      
  public Person PersonLivingHere { get; set; }
}

Address adr = new Address();
adr.PersonLivingHere = new Person("John");
adr.PersonLivingHere.BestFriend = new Person("James");
adr.PersonLivingHere.CurrentJob = new Job("Programmer");

Address adrClone = adr.Clone();

//RESULT
adr.PersonLivingHere == adrClone.PersonLivingHere //false
adr.PersonLivingHere.Manager == adrClone.PersonLivingHere.Manager //false
adr.PersonLivingHere.CurrentJob == adrClone.PersonLivingHere.CurrentJob //true
adr.PersonLivingHere.CurrentJob.AnyProperty == adrClone.PersonLivingHere.CurrentJob.AnyProperty //true

Ответ 21

Этот метод решил для меня проблему:

private static MyObj DeepCopy(MyObj source)
        {

            var DeserializeSettings = new JsonSerializerSettings { ObjectCreationHandling = ObjectCreationHandling.Replace };

            return JsonConvert.DeserializeObject<MyObj >(JsonConvert.SerializeObject(source), DeserializeSettings);

        }

Используйте его следующим образом: MyObj a = DeepCopy(b);

Ответ 22

Мне нравится Copyconstructors:

    public AnyObject(AnyObject anyObject)
    {
        foreach (var property in typeof(AnyObject).GetProperties())
        {
            property.SetValue(this, property.GetValue(anyObject));
        }
        foreach (var field in typeof(AnyObject).GetFields())
        {
            field.SetValue(this, field.GetValue(anyObject));
        }
    }

Если у вас есть что-то, что можно скопировать, добавьте их

Ответ 23

Генератор кода

Мы видели много идей от сериализации по сравнению с ручной реализацией до отражения, и я хочу предложить совершенно другой подход, используя Генератор кода CGbR, Метод сгенерированного клона - это эффективная память и процессор, а в 300 раз быстрее, чем стандартный DataContractSerializer.

Все, что вам нужно, это определение частичного класса с помощью ICloneable, а генератор делает остальные:

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;
    }
}

Примечание. У последней версии есть более нулевые проверки, но я оставил их для лучшего понимания.

Ответ 24

Вот решение, быстрое и простое, которое сработало для меня без передачи на сериализацию/десериализацию.

public class MyClass
{
    public virtual MyClass DeepClone()
    {
        var returnObj = (MyClass)MemberwiseClone();
        var type = returnObj.GetType();
        var fieldInfoArray = type.GetRuntimeFields().ToArray();

        foreach (var fieldInfo in fieldInfoArray)
        {
            object sourceFieldValue = fieldInfo.GetValue(this);
            if (!(sourceFieldValue is MyClass))
            {
                continue;
            }

            var sourceObj = (MyClass)sourceFieldValue;
            var clonedObj = sourceObj.DeepClone();
            fieldInfo.SetValue(returnObj, clonedObj);
        }
        return returnObj;
    }
}

ИЗМЕНИТЬ: требует

    using System.Linq;
    using System.Reflection;

То, как я его использовал

public MyClass Clone(MyClass theObjectIneededToClone)
{
    MyClass clonedObj = theObjectIneededToClone.DeepClone();
}

Ответ 25

Я думаю, вы можете попробовать это.

MyObject myObj = GetMyObj(); // Create and fill a new object
MyObject newObj = new MyObject(myObj); //DeepClone it

Ответ 26

Выполните следующие действия:

  • Определите ISelf<T> с единственным типом Self, доступным только для чтения, который возвращает T и ICloneable<out T>, который происходит от ISelf<T> и включает в себя метод T Clone().
  • Затем определите тип CloneBase, который реализует protected virtual generic VirtualClone casting MemberwiseClone для переданного типа.
  • Каждый производный тип должен реализовывать VirtualClone, вызывая метод базового клона, а затем делать все, что нужно сделать, чтобы правильно клонировать те аспекты производного типа, которые родительский метод VirtualClone еще не обработал.

Для максимальной универсальности наследования классы, демонстрирующие функциональность публичного клонирования, должны быть sealed, но должны быть получены из базового класса, который в противном случае идентичен, за исключением отсутствия клонирования. Вместо того, чтобы передавать переменные явного клонируемого типа, возьмите параметр типа ICloneable<theNonCloneableType>. Это позволит подпрограмме, которая ожидает, что клонированная производная от Foo будет работать с клонируемой производной от DerivedFoo, но также позволит создавать некланируемые производные от Foo.

Ответ 27

Я создал версию принятого ответа, которая работает как с [Serializable], так и с [DataContract]. Прошло некоторое время с тех пор, как я его написал, но если я правильно помню, [DataContract] понадобился другой сериализатор.

Требуется System, System.IO, System.Runtime.Serialization, System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary, System.Xml;

public static class ObjectCopier
{

    /// <summary>
    /// Perform a deep Copy of an object that is marked with '[Serializable]' or '[DataContract]'
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T">The type of object being copied.</typeparam>
    /// <param name="source">The object instance to copy.</param>
    /// <returns>The copied object.</returns>
    public static T Clone<T>(T source)
    {
        if (typeof(T).IsSerializable == true)
        {
            return CloneUsingSerializable<T>(source);
        }

        if (IsDataContract(typeof(T)) == true)
        {
            return CloneUsingDataContracts<T>(source);
        }

        throw new ArgumentException("The type must be Serializable or use DataContracts.", "source");
    }


    /// <summary>
    /// Perform a deep Copy of an object that is marked with '[Serializable]'
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// Found on http://stackoverflow.com/questions/78536/cloning-objects-in-c-sharp
    /// Uses code found on CodeProject, which allows free use in third party apps
    /// - http://www.codeproject.com/KB/tips/SerializedObjectCloner.aspx
    /// </remarks>
    /// <typeparam name="T">The type of object being copied.</typeparam>
    /// <param name="source">The object instance to copy.</param>
    /// <returns>The copied object.</returns>
    public static T CloneUsingSerializable<T>(T source)
    {
        if (!typeof(T).IsSerializable)
        {
            throw new ArgumentException("The type must be serializable.", "source");
        }

        // Don't serialize a null object, simply return the default for that object
        if (Object.ReferenceEquals(source, null))
        {
            return default(T);
        }

        IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
        Stream stream = new MemoryStream();
        using (stream)
        {
            formatter.Serialize(stream, source);
            stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
            return (T)formatter.Deserialize(stream);
        }
    }


    /// <summary>
    /// Perform a deep Copy of an object that is marked with '[DataContract]'
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T">The type of object being copied.</typeparam>
    /// <param name="source">The object instance to copy.</param>
    /// <returns>The copied object.</returns>
    public static T CloneUsingDataContracts<T>(T source)
    {
        if (IsDataContract(typeof(T)) == false)
        {
            throw new ArgumentException("The type must be a data contract.", "source");
        }

        // ** Don't serialize a null object, simply return the default for that object
        if (Object.ReferenceEquals(source, null))
        {
            return default(T);
        }

        DataContractSerializer dcs = new DataContractSerializer(typeof(T));
        using(Stream stream = new MemoryStream())
        {
            using (XmlDictionaryWriter writer = XmlDictionaryWriter.CreateBinaryWriter(stream))
            {
                dcs.WriteObject(writer, source);
                writer.Flush();
                stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
                using (XmlDictionaryReader reader = XmlDictionaryReader.CreateBinaryReader(stream, XmlDictionaryReaderQuotas.Max))
                {
                    return (T)dcs.ReadObject(reader);
                }
            }
        }
    }


    /// <summary>
    /// Helper function to check if a class is a [DataContract]
    /// </summary>
    /// <param name="type">The type of the object to check.</param>
    /// <returns>Boolean flag indicating if the class is a DataContract (true) or not (false) </returns>
    public static bool IsDataContract(Type type)
    {
        object[] attributes = type.GetCustomAttributes(typeof(DataContractAttribute), false);
        return attributes.Length == 1;
    }

}

Ответ 28

Чтобы клонировать объект класса, вы можете использовать метод Object.MemberwiseClone,

просто добавьте эту функцию в свой класс:

public class yourClass
{
    // ...
    // ...

    public yourClass DeepCopy()
    {
        yourClass othercopy = (yourClass)this.MemberwiseClone();
        return othercopy;
    }
}

чтобы выполнить глубокую независимую копию, просто вызовите метод DeepCopy:

yourClass newLine = oldLine.DeepCopy();

надеюсь, что это поможет.

Ответ 29

Если ваше дерево объектов является Serializeable, вы также можете использовать что-то вроде этого

static public MyClass Clone(MyClass myClass)
{
    MyClass clone;
    XmlSerializer ser = new XmlSerializer(typeof(MyClass), _xmlAttributeOverrides);
    using (var ms = new MemoryStream())
    {
        ser.Serialize(ms, myClass);
        ms.Position = 0;
        clone = (MyClass)ser.Deserialize(ms);
    }
    return clone;
}

сообщите, что это решение довольно просто, но оно не так эффективно, как другие решения.

И убедитесь, что если класс вырастет, все равно будут клонированы только те поля, которые также будут сериализованы.

Ответ 30

Хорошо, есть некоторые очевидные примеры с отражением в этом сообщении, НО отражение обычно медленное, пока вы не начнете его кэшировать должным образом.

если вы будете кэшировать его правильно, иначе он будет клонировать 1000000 объектов на 4,6 сек (измеряется Watcher).

static readonly Dictionary<Type, PropertyInfo[]> ProperyList = new Dictionary<Type, PropertyInfo[]>();

чем вы берете кешированные свойства или добавляете новый словарь и используете их просто

foreach (var prop in propList)
{
        var value = prop.GetValue(source, null);   
        prop.SetValue(copyInstance, value, null);
}

проверка полного кода в моем сообщении в другом ответе

fooobar.com/info/2371/...