.NET 中的深拷贝实现方法

时间：2025-04-14 07:03:56

在 .NET 中实现深拷贝（Deep Copy）有几种常用方法，深拷贝是指创建一个新对象，并递归地复制原对象及其所有引用对象，而不仅仅是复制引用。

目录

  • 1. 使用序列化/反序列化
  • 2. 使用 JSON 序列化（Newtonsoft.Json 或 System.Text.Json）
  • 3. 实现 ICloneable 接口（手动实现）
  • 4. 使用 AutoMapper（适用于复杂对象）
  • 5. 注意事项
  • 6. 推荐方法

1. 使用序列化/反序列化

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

public static class ObjectCopier
{
    public static T DeepCopy<T>(T obj)
    {
        if (!typeof(T).IsSerializable)
        {
            throw new ArgumentException("The type must be serializable.", nameof(obj));
        }

        if (ReferenceEquals(obj, null))
        {
            return default;
        }

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

2. 使用 JSON 序列化（Newtonsoft.Json 或 System.Text.Json）

// 使用 Newtonsoft.Json
using Newtonsoft.Json;

public static T DeepCopy<T>(T obj)
{
    var json = JsonConvert.SerializeObject(obj);
    return JsonConvert.DeserializeObject<T>(json);
}

// 使用 System.Text.Json (推荐.NET Core 3.0+)
using System.Text.Json;

public static T DeepCopy<T>(T obj)
{
    var json = JsonSerializer.Serialize(obj);
    return JsonSerializer.Deserialize<T>(json);
}

3. 实现 ICloneable 接口（手动实现）

public class MyClass : ICloneable
{
    public int Value { get; set; }
    public MyOtherClass Other { get; set; }
    
    public object Clone()
    {
        var copy = (MyClass)MemberwiseClone(); // 浅拷贝
        copy.Other = (MyOtherClass)Other.Clone(); // 深拷贝引用类型
        return copy;
    }
}

public class MyOtherClass : ICloneable
{
    public string Name { get; set; }
    
    public object Clone()
    {
        return MemberwiseClone(); // 浅拷贝（因为只有值类型）
    }
}

4. 使用 AutoMapper（适用于复杂对象）

using AutoMapper;

var config = new MapperConfiguration(cfg =>
{
    cfg.CreateMap<MyClass, MyClass>();
    cfg.CreateMap<MyOtherClass, MyOtherClass>();
});

var mapper = config.CreateMapper();
var copy = mapper.Map<MyClass>(original);

5. 注意事项

  1. 序列化方法要求所有相关类都是可序列化的（有 [Serializable] 特性或可以被 JSON 序列化）
  2. 循环引用可能导致堆栈溢出或序列化异常
  3. 性能考虑：对于大型对象图，序列化方法可能较慢
  4. 某些特殊类型（如委托、COM 对象）可能无法正确拷贝

6. 推荐方法

  • 对于简单对象：使用 JSON 序列化（System.Text.Json 性能较好）
  • 对于复杂对象图：考虑实现 ICloneable 或使用 AutoMapper
  • 对于性能敏感场景：考虑手动实现深拷贝逻辑

选择哪种方法取决于具体需求、对象复杂度和性能要求。

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