C#中实现任意类的完美克隆

简介

虽然在现实世界中的克隆课题是有争议的, 在.NET世界使用它却足够安全, 难道不是吗?

为实现一个类你究竟有多少次要实现ICloneable接口, 而且每一次都写相同的代码，或为每个类写特定的代码。而且,当你的类加入一个新的字段时，往往会忘记更新这个新字段的克隆方法。如果我没说错的话，这种时候往往会带来恼人的bugs。

这是我的类得以存在的原因。 藉由反射机制的小小帮助，我建立了一个用缺省行为实现了ICloneable接口的抽象类。现在或许你正在问自己: 什么是缺省行为? 那么我很高兴你这样询问。 克隆的缺省行为，是采用以下的规则来克隆类中的每一个字段：

• 查看一下类中的每一个字段是否支持ICloneable接口
  如果某字段不支持ICloneable接口，那么该字段将以常规方式处理。这意味着，如果该字段是一个值类型，那么该值被拷贝；如果该字段是一个引用类型，克隆的字段将指向同一个对象。
  如果该字段支持ICloneable接口，我们将使用其本身的Clone方法对其进行克隆。
  如果该字段支持IEnumerable接口，我们需要检查他是否支持IList 或 IDictionary 接口。如果支持，那么我们迭代该集件，并且查看集合的每一项是否支持Cloneable接口。
  

如何使用

让你的类支持Icloneable接口所要做的就是，将你的类继承自如下所述的BaseObject类：

public class MyClass : BaseObject 
{ 
	public string myStr ="test"; 
	public int id; 
} 
public class MyContainer : BaseObject 
{ 
	public string name = "test2"; 
	public MyClass[] myArray= new MyClass[5]; 
	public class MyContainer() 
	{ 
		for(int i=0 ; i<5 ; i++) 
		{ 
			this.myArray[I] = new MyClass(); 
		} 
	} 
} 

现在在Main方法中加入如下代码：

static void Main(string[] args) 
{ 
	MyContainer con1 = new MyContainer(); 
	MyContainer con2 = (MyContainer)con1.Clone(); 
	con2.myArray[0].id = 5; 
} 

当监测con2实例时，你将会看到MyClass实例的第一项已经变为5，而con1实例却没有改变。这样你将明白加入到类中的任意支持ICloneable接口的字段将被同样地克隆。而且，如果该字段支持IList 或 IDictionary 接口，克隆方法将侦测该字段，轮询所有项，并同样地试图对他们进行克隆。

BaseObject类的完整实现代码：

/// <summary>
/// BaseObject类是一个用来继承的抽象类。 
/// 每一个由此类继承而来的类将自动支持克隆方法。
/// 该类实现了Icloneable接口，并且每个从该对象继承而来的对象都将同样地
/// 支持Icloneable接口。 
/// </summary> 
public abstract class BaseObject : ICloneable
{
    /// <summary>    
    /// 克隆对象，并返回一个已克隆对象的引用    
    /// </summary>    
    /// <returns>引用新的克隆对象</returns>     
    public object Clone()
    {
        //首先我们建立指定类型的一个实例         
        object newObject = Activator.CreateInstance(this.GetType());
        //我们取得新的类型实例的字段数组。         
        FieldInfo[] fields = newObject.GetType().GetFields();
        int i = 0;
        foreach (FieldInfo fi in this.GetType().GetFields())
        {
            //我们判断字段是否支持ICloneable接口。             
            Type ICloneType = fi.FieldType.GetInterface("ICloneable", true);
            if (ICloneType != null)
            {
                //取得对象的Icloneable接口。                 
                ICloneable IClone = (ICloneable)fi.GetValue(this);
                //我们使用克隆方法给字段设定新值。                
                fields[i].SetValue(newObject, IClone.Clone());
            }
            else
            {
                // 如果该字段部支持Icloneable接口，直接设置即可。                 
                fields[i].SetValue(newObject, fi.GetValue(this));
            }
            //现在我们检查该对象是否支持IEnumerable接口，如果支持，             
            //我们还需要枚举其所有项并检查他们是否支持IList 或 IDictionary 接口。            
            Type IEnumerableType = fi.FieldType.GetInterface("IEnumerable", true);
            if (IEnumerableType != null)
            {
                //取得该字段的IEnumerable接口                
                IEnumerable IEnum = (IEnumerable)fi.GetValue(this);
                Type IListType = fields[i].FieldType.GetInterface("IList", true);
                Type IDicType = fields[i].FieldType.GetInterface("IDictionary", true);
                int j = 0;
                if (IListType != null)
                {
                    //取得IList接口。                     
                    IList list = (IList)fields[i].GetValue(newObject);
                    foreach (object obj in IEnum)
                    {
                        //查看当前项是否支持支持ICloneable 接口。                         
                        ICloneType = obj.GetType().GetInterface("ICloneable", true);
                        if (ICloneType != null)
                        {
                            //如果支持ICloneable 接口，			 
                            //我们用它李设置列表中的对象的克隆			 
                            ICloneable clone = (ICloneable)obj;
                            list[j] = clone.Clone();
                        }
                        //注意：如果列表中的项不支持ICloneable接口，那么                      
                        //在克隆列表的项将与原列表对应项相同                      
                        //（只要该类型是引用类型）                        
                        j++;
                    }
                }
                else if (IDicType != null)
                {
                    //取得IDictionary 接口                    
                    IDictionary dic = (IDictionary)fields[i].GetValue(newObject);
                    j = 0;
                    foreach (DictionaryEntry de in IEnum)
                    {
                        //查看当前项是否支持支持ICloneable 接口。                         
                        ICloneType = de.Value.GetType().
                            GetInterface("ICloneable", true);
                        if (ICloneType != null)
                        {
                            ICloneable clone = (ICloneable)de.Value;
                            dic[de.Key] = clone.Clone();
                        }
                        j++;
                    }
                }
            }
            i++;
        }
        return newObject;
    }
}

注：本文来自网络收集。

《完》