学习.NET (8) 实现派生类中Deep Copy的几种常用方法(通过ICloneable接口)

By Alva Chien
2008.10.03

跟C++编译器会默认提供一个Copy Constructor函数不同，C#中回避了这个问题。跟System.Object提供了一个充满歧义的Equals方法一样，System.Object还提供了一个MemberwiseClone方法，但是这个方法的名字依旧带来不小的误解，其实，这个函数只是实现了Shallow Copy，对.NET CLR中占绝大多数的Heap中使用的Reference Type，该函数只是复制了指针。

FCL提供了ICloneable接口，该接口只有一个Method：Clone()，返回值为System.Object。通过实现这个接口，该对象被认为是可以被Clone的，也就是可以被Copy的。至于是Deep Copy还是Shallow Copy就完全依赖于Clone方法是如何被实现了。

这里，遇到的第一个问题就是，当数个类之间有派生关系时，如何实现Deep Copy？

第一种方法，就是只在基类中实现ICloneable接口，并创建一个新的virtual方法，并在Clone方法中调用该virtual方法，所有的派生类只需要override这个virtual方法即可。

class Base : ICloneable
{
protected Int32 nBase = default(Int32);
public Object Clone()
{ return RealClone(null); }
protected virtual Object RealClone(Object obj)
{
if (obj == null) obj = new Base();
((Base)obj).nBase = this.nBase;
return obj;
}
}
class Derived : Base
{
protect Byte byDrv = default(Byte);
protected override Object RealClone(Object obj)
{
if (obj == null) obj = new Derived();
base.RealClone(obj);
((Derived)obj).byDrv = this.byDrv;
return obj;
}
}

第二种方法，为Base和Derived类都指定ICloneable接口。
class Base : ICloneable
{
protected Int32 nBase = default(Int32);
protected virtual Object Clone()
{
Base obj = new Base();
obj.nBase = this.nBase;
return obj;
}
}
class Derived : Base, ICloneable
{
protect Byte byDrv = default(Byte);
protected override Object Clone()
{
Derived obj = (Derived)base.Clone();
obj.byDrv = this.byDrv;
return obj;
}
}
第三种方法，采用类似C++的解决方案，为每个class实现一个Copy Constructor——即一个接受该类实例的Constructor。与第二种方法一样，同样为每个Class实现ICloneable方法。

class Base : ICloneable
{
protected Int32 nBase = default(Int32);
protected Base(Base other)
{ this.nBase = other.nBase; }
Object ICloneable.Clone()
{ return new Base(this); }
}
class Derived : Base, ICloneable
{
protect Byte byDrv = default(Byte);
protected Derived(Derived other) : base(other)
{ this.byDrv = other.byDrv; }
Object ICloneable.Clone()
{ return new Derived(this); }
}

好了，有了以上办法，可以创建支持Deep Copy的派生类了。