对象的深度复制

深度复制就是将引用成员指向的对象也进行复制。实际的过程是创建新的引用成员指向的对象,然后复制对象包含的数据。

深度复制可能会变得非常复杂,因为引用成员指向的对象可能包含另一个引用类型成员,最简单的例子就是一个线性链表。

如果一个对象的成员包含了对于线性链表结构的一个引用,浅度复制 只复制了对头结点的引用,深度复制 则会复制链表本身,并复制每个结点上的数据。

考虑我们之前的例子,如果我们期望进行一个深度复制,我们的Clone()方法应该如何实现呢?

public object Clone(){       // 深度复制
    RefPoint rPoint = new RefPoint();       // 对于引用类型,创建新对象
    rPoint.x = this.rPoint.x;           // 复制当前引用类型成员的值 到 新对象
    ValPoint vPoint = this.vPoint;          // 值类型,直接赋值
    RefLine newLine = new RefLine(rPoint, vPoint);
    return newLine;
}

可以看到,如果每个对象都要这样去进行深度复制的话就太麻烦了,我们可以利用串行化/反串行化来对对象进行深度复制:先把对象串行化(Serialize)到内存中,然后再进行反串行化,通过这种方式来进行对象的深度复制:

public object Clone() {
    BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
    MemoryStream ms = new MemoryStream();
    bf.Serialize(ms, this);
    ms.Position = 0;

    return (bf.Deserialize(ms)); ;
}

我们来做一个测试:

class Program {
    static void Main(string[] args) {
       RefPoint rPoint = new RefPoint(1);
       ValPoint vPoint = new ValPoint(2);

       RefLine line = new RefLine(rPoint, vPoint);
       RefLine newLine = (RefLine)line.Clone();
                  
       Console.WriteLine("Original line.rPoint.x = {0}", line.rPoint.x);
       Console.WriteLine("Cloned newLine.rPoint.x = {0}", newLine.rPoint.x);

       line.rPoint.x = 10;   // 改变原对象 引用成员 的值
       Console.WriteLine("Original line.rPoint.x = {0}", line.rPoint.x);
       Console.WriteLine("Cloned newLine.rPoint.x = {0}", newLine.rPoint.x);
    }
}
输出为:
Original line.rPoint.x = 1
Cloned newLine.rPoint.x = 1
Original line.rPoint.x = 10
Cloned newLine.rPoint.x = 1

可见,两个对象的引用成员已经分离,改变原对象的引用对象的值,并不影响复制后的对象。

这里需要注意:如果想将对象进行序列化,那么对象本身,及其所有的自定义成员(类、结构),都必须使用Serializable特性进行标记。所以,如果想让上面的代码运行,我们之前定义的类都需要进行这样的标记:

[Serializable()]
public class RefPoint