小议.NET中的对象拷贝

 

小议.NET中的对象拷贝

引言：最近准备开始写探索设计模式系列之六原型模式，希望在春节前可以写完这篇文章。为了便于阐述，在这里先对.NET中的对象拷贝机制做一些总结。——写在Post100篇之际。

概述

在.NET里面，如果需要实现对象拷贝功能，那么就要实现ICloneable接口。ICloneable接口中有一个Clone方法，可以在类中覆写实现自定义的拷贝方法。对象拷贝的实现方法有两种：浅拷贝（Shallow Copy）与深拷贝（Deep Copy）。

浅拷贝与深拷贝

浅拷贝是指当对象的字段值被拷贝时，字段引用的对象不会被拷贝。例如，如果一个对象有一个指向字符串的字段，并且我们对该对象做了一个浅拷贝，那么两个对象将引用同一个字符串。而深拷贝是对对象实例中字段引用的对象也进行拷贝的一种方式，所以如果一个对象有一个指向字符串的字段，并且我们对该对象做了一个深拷贝的话，我们将创建一个新的对象和一个新的字符串--新对象将引用新字符串。需要注意的是执行深拷贝后，原来的对象和新创建的对象不会共享任何东西；改变一个对象对另外一个对象没有任何影响。（出自《.NET框架程序设计（修订版）》，李建忠译）。简单地说，浅拷贝只复制顶级（Top-Level）对象，而深拷贝则复制对象及其子对象。

示意图如下：

代码说明

下面给出浅拷贝与深拷贝的两个例子，例子使用了ICloneable接口。C#中的数组是引用型的变量，下面通过数组来进行演示：

1．浅拷贝：

using System;

namespace CopyDemo

{

    /// <summary>

    /// ShallowCopy

    /// </summary>

    public class ShallowCopy : ICloneable

    {

       public int[] s = {4,5,6,7};

 

       public Object Clone()

       {

           return this.MemberwiseClone();

       }

       public void Display()

       {

           foreach(int i in s)

           {

              Console.Write( i + ", ");

           }

           Console.WriteLine();

       }

    }

 

    class Client

    {

       public static void Main(string[] args)

       {

           ShallowCopy obj1 = new ShallowCopy();

           ShallowCopy obj2 = (ShallowCopy)obj1.Clone();

           obj1.s[0] = 1;

 

           obj1.Display();

           obj2.Display();

           Console.ReadLine();

       }

    }

}

运行结果：

1,5,6,7

1,5,6,7

ShallowCopy对象实现了一个浅拷贝，因此当对obj1进行拷贝时，其字段s并没有拷贝，这导致obj1与obj2的字段s都指向了同一个s，因此，当修改了obj1的s[0]后，obj2的s[0]也发生了变化。

2．深拷贝：
using System;

namespace CopyDemo

{

    /// <summary>

    /// DeepCoyp

    /// </summary>

    public class DeepCopy : ICloneable

    {

        public int[] s = {4,5,6,7};

 

       // 默认构造函数

       public DeepCopy()

       {

       }

       // 供Clone方法调用的私有构造函数

       private DeepCopy(int[] s)

       {

           this.s = (int[])s.Clone();

       }

       public Object Clone()

       {

           // 构造一个新的DeepCopy对象

           return new DeepCopy(this.s);

       }

        public void Display()

       {

           foreach(int i in s)

           {

              Console.Write( i + ", ");

           }

           Console.WriteLine();

       }

    }

 

    class Client

    {

       public static void Main(string[] args)

       {

           DeepCopy obj1 = new DeepCopy();

           DeepCopy obj2 = (DeepCopy)obj1.Clone();

           obj1.s[0] = 1;

 

           obj1.Display();

           obj2.Display();

 

           Console.ReadLine();

       }

    }

}

运行结果：

1,5,6,7

4,5,6,7

这次在拷贝的时候，不但拷贝对象本身，连里面的数组字段一并拷贝。因此，最终打印出来的obj1与dobj2不同。

总结

在.NET中，由于提供了Icloneable接口，使得对象拷贝操作变得非常简单。