浅谈对对象clone的理解

对象clone是一非常方便且有用的方法，在对数据的处理，尤其是大数据量的处理时，更觉可贵。

现谈下本人对对象clone的理解。

 

CLONE分为两种：深度clone(deep clone) 和 浅度clone(shallow clone). 都是 创建一与原对象具有相同类型的新实例。

但是有区别的，其创建过程不完全相同：

浅度clone(shallow clone): 创建与原始对象具有相同类型的新实例，然后复制原始对象的非静态字段（静态字段不属于类实例）。

     如果字段是值类型的，则对该字段 执行逐位复制。如果字段是引用类型，则复制该引用但不复制被引用的对象。

深度clone(deep clone): 创建与原始对象具有相同类型的新实例，然后复制原始对象的非静态字段（静态字段不属于类实例）。

     如果字段是值类型的，则对该字段 执行逐位复制。如果字段是引用类型，则复制该引用指向的实例而非复制该引用。

 

注意以上着为橙色的字体，区别就在此。可见，

相同点: clone所得对象与原对象的reference是不同的（因为不是一个实例），Equals的结果是false的(前提是没有override object's   Equals方法)。

区别: shallow clone的对象，其2级/3级/../n级引用对象的reference是相同的（因为是复制的reference，都指向同一实例），所以Equals(前提是没有override object's Equals方法)其对象关系网中的引用对象，是true的。

而deep clone的对象，是递归复制其对象关系网中的对象实例（而非引用），则Equals肯定是false的。

注意点: 无论deep or shallow clone，其进行的都是复制，而非new工作，所以类的初始化过程在clone中是不会产生的，即：成员初始化、类初始化等等，它仅是对已有对象的一个copy的，并将copy所得对象的heap address 赋值给新的reference的。

 

DEMO之：有对象X,A,B,C，X引用了A、B，A引用了C，伪代码演示如下：

shallow clone
Y = X.shallowClone();
X.Equals(Y) == FALSE;
X.A.Equals(Y.A) == TRUE;
X.B.Equals(Y.B) == TRUE;
X.A.C.Equals(Y.A.C) == TRUE;

 

deep clone
Y = X.deepClone();
X.Equals(Y) == FALSE;
X.A.Equals(Y.A) == FALSE;
X.B.Equals(Y.B) == FALSE;
X.A.C.Equals(Y.A.C) == FALSE;

 

.NET中，Object默认所带的protected MemberwiseClone()方法，就是一个 shallow clone，要实现deep clone，

则要自己来实现的。.NET提供了一个接口IClone，是用来支持对象的deep clone的，但归根接底，还是要我们自己来实现clone()方法的，也就是说，实现该方法的不一定就是deep clone，甚至都不是clone，要看你是如何实现的，它仅是一个约束，要求你应该去这么做，但你不这么做，它也没办法（不过你不这么做，也只会给自己在使用中带来麻烦的）。

比如：我们看下.NET自己所实现IClone的几个类：Array 和 ArrayList，前者是shallow clone，后者则是deep clone的。

Array.Clone
public object Clone()
{
    return base.MemberwiseClone();
}

 

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

 

ArrayList.Clone
public virtual object Clone()
{
    ArrayList list = new ArrayList(this._size);
    list._size = this._size;
    list._version = this._version;
    Array.Copy(this._items, 0, list._items, 0, this._size);
    return list;
}

 

 

这里提供一个利用序列化进行deep clone方法的实现（前提，对象关系网中的对象必须是可序列化Serializable的）

Serializable deep clone
        public Object DeepClone()
        {    
            if (null == this) return null;
            using (MemoryStream stream = new MemoryStream())
            {
                BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
                formatter.Serialize(stream,this);
                stream.Position = 0;
                return formatter.Deserialize(stream);
            }
        }