1.深拷贝与浅拷贝
拷贝即是通常所说的复制(Copy)或克隆(Clone),对象的拷贝也就是从现有对象复制一个“一模一样”的新对象出来。虽然都是复制对象,但是不同的复制方法,复制出来的新对象却并非完全一模一样,对象内部存在着一些差异。通常的拷贝方法有两种,即深拷贝和浅拷贝,那二者之间有何区别呢?MSDN里对IClone接口的Clone方法有这样的说明:在深层副本中,所有的对象都是重复的;而在浅表副本中,只有顶级对象是重复的,并且顶级以下的对象包含引用。可以看出,深拷贝和浅拷贝之间的
区别在于是否复制了子对象。这如何理解呢?下面我通过带有子对象的代码来验证二者的区别。
首先定义两个类型:Student和ClassRoom,其中Student类型里包含ClassRoom,并使这两个类型都分别实现自定义的深拷贝接口(IDeepCopy)和浅拷贝接口(IShallowCopy)。
类图如下:
定义代码如下:
定义代码
///
<summary>
///
深拷贝接口
///
</summary>
interface
IDeepCopy
{
object
DeepCopy();
}
///
<summary>
///
浅拷贝接口
///
</summary>
interface
IShallowCopy
{
object
ShallowCopy();
}
///
<summary>
///
教室信息
///
</summary>
class
ClassRoom : IDeepCopy, IShallowCopy
{
public
int
RoomID
=
1
;
public
string
RoomName
=
"
Room1
"
;
public
override
string
ToString()
{
return
"
RoomID=
"
+
RoomID
+
"
\tRoomName=
"
+
RoomName;
}
public
object
DeepCopy()
{
ClassRoom r
=
new
ClassRoom();
r.RoomID
=
this
.RoomID;
r.RoomName
=
this
.RoomName;
return
r;
}
public
object
ShallowCopy()
{
//
直接使用内置的浅拷贝方法返回
return
this
.MemberwiseClone();
}
}
class
Student : IDeepCopy, IShallowCopy
{
//
为了简化,使用public 字段
public
string
Name;
public
int
Age;
//
自定义类型,假设每个Student只拥有一个ClassRoom
public
ClassRoom Room
=
new
ClassRoom();
public
Student()
{
}
public
Student(
string
name,
int
age)
{
this
.Name
=
name;
this
.Age
=
age;
}
public
object
DeepCopy()
{
Student s
=
new
Student();
s.Name
=
this
.Name;
s.Age
=
this
.Age;
s.Room
=
(ClassRoom)
this
.Room.DeepCopy();
return
s;
}
public
object
ShallowCopy()
{
return
this
.MemberwiseClone();
}
public
override
string
ToString()
{
return
"
Name:
"
+
Name
+
"
\tAge:
"
+
Age
+
"
\t
"
+
Room.ToString();
}
}
测试代码:
测试代码
Student s1
=
new
Student(
"
Vivi
"
,
28
);
Console.WriteLine(
"
s1=[
"
+
s1
+
"
]
"
);
Student s2
=
(Student)s1.ShallowCopy();
//
Student s2 = (Student)s1.DeepCopy();
Console.WriteLine(
"
s2=[
"
+
s2
+
"
]
"
);
//
此处s2和s1内容相同
Console.WriteLine(
"
-----------------------------
"
);
//
修改s2的内容
s2.Name
=
"
tianyue
"
;
s2.Age
=
25
;
s2.Room.RoomID
=
2
;
s2.Room.RoomName
=
"
Room2
"
;
Console.WriteLine(
"
s1=[
"
+
s1
+
"
]
"
);
Console.WriteLine(
"
s2=[
"
+
s2
+
"
]
"
);
//
再次打印两个对象以比较
Console.ReadLine();
运行结果:
a.ShallowCopy
s1=[Name:Vivi Age:28 RoomID=1 RoomName=Room1]
s2=[Name:Vivi Age:28 RoomID=1 RoomName=Room1]
-------------------------------------------------------------
s1=[Name:Vivi Age:28 RoomID=2 RoomName=Room2]
s2=[Name:tianyue Age:25 RoomID=2 RoomName=Room2]
b.DeepCopy
s1=[Name:Vivi Age:28 RoomID=1 RoomName=Room1]
s2=[Name:Vivi Age:28 RoomID=1 RoomName=Room1]
-----------------------------
s1=[Name:Vivi Age:28 RoomID=1 RoomName=Room1]
s2=[Name:tianyue Age:25 RoomID=2 RoomName=Room2]
从以上结果可以看出,深拷贝时两个对象是完全“分离”的,改变其中一个,不会影响到另一个对象;浅拷贝时两个对象并未完全“分离”,改变顶级对象的内容,不会对另一个对象产生影响,但改变子对象的内容,则两个对象同时被改变。这种差异的产生,即是取决于拷贝子对象时复制内存还是复制指针。深拷贝为子对象重新分配了一段内存空间,并复制其中的内容;浅拷贝仅仅将指针指向原来的子对象。
示意图如下:
2.浅拷贝与赋值操作
大多数面向对象语言中的赋值操作都是传递引用,即改变对象的指针地址,而并没有复制内存,也没有做任何复制操作。由此可知,浅拷贝与赋值操作的区别是
顶级对象的复制与否。当然,也有一些例外情况,比如类型定义中重载赋值操作符(assignment operator),或者某些类型约定按值传递,就像C#中的结构体和枚举类型。
赋值操作示意图如下:
基于.NET的反射机制,以前写了一个通用的序列化方法,现在可以拿过来,先序列化,然后再反序列化回来,也即是一个深拷贝,示例代码如下:
深拷贝示例代码
#region
ICloneable Members
///
<summary>
///
此处的复制为深拷贝,在实现上,为了简化,采用序列化和反序列化。
///
</summary>
///
<returns>
深拷贝对象
</returns>
public
object
Clone()
{
Student stu
=
new
Student();
XmlStorageHelper helper
=
new
XmlStorageHelper();
string
strXml
=
helper.ConvertToString(
this
);
helper.LoadFromString(stu, strXml);
//
从XML字符串来赋值
return
stu;
}
#endregion