詳解 c# 克隆

這篇文章主要介紹了詳解 c# 克隆的相關資料，幫助大家更好的理解和使用c#，感興趣的朋友可以了解下

克隆方法是原型設計模式中必須使用的方式，它將返回一個與當前對象數據一致的對象。正如其名，猶如一個模子雕刻而出。克隆類型分為兩種：淺克隆、深克隆。

1、淺克隆

淺克隆方式是最簡單、最直接的方式。只需要類實現接口ICloneable（在命名空間System.Runtime.InteropServices下）的Clone方法，在方法中使用加入對當前類的MemberwiseClone()方法即可。在淺克隆中，如果原型對象的成員變量是值類型，將復制一份給克隆對象；如果原型對象的成員變量是引用類型，則將引用對象的地址復制一份給克隆對象。

 

 

public class Student:ICloneable
{
  /// <summary>
  /// 值類型
  /// </summary>
  public int ID { get; set; }　　 /// <summary>
  /// 引用類型
  /// </summary>
  public object obj { get; set; }

  public object Clone()
  {
    return this.MemberwiseClone();
  }
}

以上方法實現了對類對象的淺克隆方式。但是在該類中具有引用類型字段，淺克隆方法無法對引用字段進行克隆，引用字段僅僅是對其進行了地址引用。所以，當修改原本或者副本的引用字段的數據時，另一個對象的引用對象的數據同樣會變化。深克隆將有效的解決此問題。

2、深克隆

深克隆相對於淺克隆方式比較復雜。深克隆是無論原型對象的成員變量是值類型還是引用類型，都將復制一份給克隆對象，深克隆將原型對象的所有引用對象也復制一份給克隆對象。

 

 

深克隆實現的機制是將對象進行序列化為數據后，再次將數據反序列化為新的對象。序列化就是將對象寫到流的過程，寫到流中的對象是原有對象的一個拷貝，而原對象仍然存在於內存中。通過序列化實現的拷貝不僅可以復制對象本身，而且可以復制其引用的成員對象，因此通過序列化將對象寫到一個流中，再從流里將其讀出來，可以實現深克隆。注意，在實現序列化前需要在類的上方標記為可序列化。本文采用的序列化方式為二進制序列化。

主要實現的代碼如下：

[Serializable]//標記特性：可序列化
 public class Student
 {
   /// <summary>
   /// 值類型
   /// </summary>
   public int ID { get; set; }
   /// <summary>
   /// 引用類型
   /// </summary>
   public object obj { get; set; }
 
   public Student Clone( )
   {
     Student clone = new Student();
     using (Stream stream = new MemoryStream())
     {
       IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
       try
       {
         formatter.Serialize(stream, this);
         stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
         clone = formatter.Deserialize(stream) as Student;
       }
       catch (SerializationException e)
       {
         Console.WriteLine("Failed to serialize. Reason: " + e.Message);
         throw;
       }
     }
     return clone;
   }
 }

深克隆實現機制相對復雜、效率稍慢，但它克服了淺克隆方式的不足，使得克隆對象時將類中的引用類型數據完全克隆為新的對象，而不是引用原本中的對象。如此，在修改雙方的引用類型對象的數據時不會對另一方造成干擾。

但為每一個類都實現克隆方式，而重復書寫相同代碼未免麻煩。因此引入泛型方法。

3、泛型方法實現克隆

泛型的出現使得可以良好的解決在多個類或結構體中都需要進行克隆時重復編寫代碼的麻煩。在外部只需要使用相關方法即可。其代碼如下：

 

public class Clone
 {
   /// <summary>
   /// 深克隆
   /// </summary>
   /// <typeparam name="T"></typeparam>
   /// <param name="t"></param>
   /// <returns></returns>
   public static T DepthClone<T>(T t)
   {
     T clone = default(T);
     using (Stream stream = new MemoryStream())
     {
       IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
       try
       {
         formatter.Serialize(stream, t);
         stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
         clone = (T)formatter.Deserialize(stream);
       }
       catch (SerializationException e)
       {
         Console.WriteLine("Failed to serialize. Reason: " + e.Message);
         throw;
       }
     }
     return clone;
   }
 }

在外部使用的方法如下：

 Student stu1 = new Student();//實例化一個對象
 stu1.obj = new object();//實例化對象中的引用對象
 Student stu2 = Clone.DepthClone(stu1);//深克隆對象

4、擴展方法

擴展方法的出現可以很好的解決類自身直接調用克隆方法，而不需要調用靜態類的方法，返回對象值。但其本身與泛型方法類似，不過為了使所有類都能使用定義的深克隆方法，此處使用對頂級類Object進行方法的擴展，其返回的值也是object類型。具體方法如下：

/// <summary>
 /// 注：擴展方法必須在靜態類中
 /// </summary>
 public static class Clone
 {
   /// <summary>
   /// 深克隆
   /// </summary>
   /// <param name="obj">原始版本對象</param>
   /// <returns>深克隆后的對象</returns>
   public static object DepthClone(this object obj)
   {
     object clone = new object();
     using (Stream stream = new MemoryStream())
     {
       IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
       try
       {
         formatter.Serialize(stream, obj);
         stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
         clone = formatter.Deserialize(stream);
       }
       catch (SerializationException e)
       {
         Console.WriteLine("Failed to serialize. Reason: " + e.Message);
         throw;
       }
     }
     return clone;
   }
 }

使用方法示例：

 Student stu1 = new Student();//實例化一個對象
 stu1.obj = new object();//實例化對象中的引用對象
 Student stu2 = stu1.DepthClone() as Student;//深克隆對象；注意：在此需要將object對象轉換為我們需要的對象類型