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[ASP.net教程]编写高质量代码改善C#程序的157个建议——建议14: 正确实现浅拷贝和深拷贝


建议14: 正确实现浅拷贝和深拷贝

为对象创建副本的技术称为拷贝(也叫克隆)。我们将拷贝分为浅拷贝和深拷贝。

  • 浅拷贝 将对象中的所有字段复制到新的对象(副本)中。其中,值类型字段的值被复制到副本中后,在副本中的修改不会影响到源对象对应的值。而引用类型的字段被复制到副本中的是引用类型的引用,而不是引用的对象,在副本中对引用类型的字段值做修改会影响到源对象本身。
  • 深拷贝 同样,将对象中的所有字段复制到新的对象中。不过,无论是对象的值类型字段,还是引用类型字段,都会被重新创建并赋值,对于副本的修改,不会影响到源对象本身。

无论是浅拷贝还是深拷贝,微软都建议用类型继承ICloneable接口的方式明确告诉调用者:该类型可以被拷贝。当然,ICloneable接口 只提供了一个声明为Clone的方法,我们可以根据需求在Clone方法内实现浅拷贝或深拷贝。一个简单的浅拷贝的实现代码如下所示:

  class Employee : ICloneable   {     public string IDCode { get; set; }     public int Age { get; set; }     public Department Department { get; set; }        #region ICloneable 成员        public object Clone()     {       return this.MemberwiseClone();     }        #endregion   }      class Department   {     public string Name { get; set; }     public override string ToString()     {       return this.Name;     }   } 

 

调用方代码如下所示:

  Employee mike = new Employee() { IDCode = "NB123", Age = 30, Department = new Department() { Name = "Dep1" } };   Employee rose = mike.Clone() as Employee;   Console.WriteLine(rose.IDCode);   Console.WriteLine(rose.Age);   Console.WriteLine(rose.Department);   Console.WriteLine("开始改变mike的值:");   mike.IDCode = "NB456";   mike.Age = 60;   mike.Department.Name = "Dep2";   Console.WriteLine(rose.IDCode);   Console.WriteLine(rose.Age);   Console.WriteLine(rose.Department); 

 

输出为:

NB123 30 Dep1 开始改变mike的值:NB123 30 Dep2 

 

注意到Employee的IDCode属性是string类型。理论上string类型是引用类型,但是由于该引用类型的特殊性(无论是实现还是语义),Object.MemberwiseClone方法仍旧为其创建了副本。也就是说,在浅拷贝过程,我们应该将字符串看成是值类型。 Employee的Department属性是一个引用类型,所以,如果改变了源对象mike中的值,副本rose中的值也会随之一起变动。 Employee的深拷贝有多种实现方法,最简单的方法是手动对字段逐个进行赋值。但这种方法容易出错,也就是说,如果类型的字段发生变化或有增减,那么 该拷贝方法也要发生相应的变化,所以,建议使用序列化的形式来进行深拷贝。Employee深拷贝的一个简单实现代码如下所示:

  class Employee : ICloneable   {     public string IDCode { get; set; }     public int Age { get; set; }     public Department Department { get; set; }        #region ICloneable 成员        public object Clone()     {       using (Stream objectStream = new MemoryStream())       {         IFormatter formatter = new BinaryFormatter();         formatter.Serialize(objectStream, this);         objectStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);         return formatter.Deserialize(objectStream) as Employee;       }     }     #endregion   } 

 

使用浅拷贝中的调用者代码,输出为:

NB123 30 Dep1 开始改变mike的值:NB123 30 Dep1 

 

可以发现,再次更改mike的值已经不会影响副本rose的值了。 由于接口ICloneable只有一个模棱两可的Clone方法,所以,如果要在一个类中同时实现深拷贝和浅拷贝,只能由我们自己实现两个额外的方法,声明为DeepClone和Shallow。Employee的最终版本看起来应该像如下的形式:

  [Serializable]   class Employee : ICloneable   {     public string IDCode { get; set; }     public int Age { get; set; }     public Department Department { get; set; }        #region ICloneable 成员        public object Clone()     {       return this.MemberwiseClone();     }        #endregion        public Employee DeepClone()     {       using (Stream objectStream = new MemoryStream())       {         IFormatter formatter = new BinaryFormatter();         formatter.Serialize(objectStream, this);         objectStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);         return formatter.Deserialize(objectStream) as Employee;       }     }        public Employee ShallowClone()     {       return Clone() as Employee;     }   }

 

转自:《编写高质量代码改善C#程序的157个建议》陆敏技