C# 对象深度拷贝

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using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Reflection;

using System.Reflection.Emit;

using System.Text;

namespace Care.Common

{

    public static class ObjectCopy

    {

        struct Identity

        {

            int _hashcode;

            RuntimeTypeHandle _type;

            public Identity(int hashcode, RuntimeTypeHandle type)

            {

                _hashcode = hashcode;

                _type = type;

            }

        }

        //缓存对象复制的方法。

        static Dictionary<Type, Func<object, Dictionary<Identity, object>, object>> methods1 = new Dictionary<Type, Func<object, Dictionary<Identity, object>, object>>();

        static Dictionary<Type, Action<object, Dictionary<Identity, object>, object>> methods2 = new Dictionary<Type, Action<object, Dictionary<Identity, object>, object>>();

        static List<FieldInfo> GetSettableFields(Type t)

        {

            return t.GetFields(BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance).ToList();

        }

        static Func<object, Dictionary<Identity, object>, object> CreateCloneMethod1(Type type, Dictionary<Identity, object> objects)

        {

            Type tmptype;

            var fields = GetSettableFields(type);

            var dm = new DynamicMethod(string.Format("Clone{0}", Guid.NewGuid()), typeof(object), new[] { typeof(object), typeof(Dictionary<Identity, object>) }, true);

            var il = dm.GetILGenerator();

            il.DeclareLocal(type);

            il.DeclareLocal(type);

            il.DeclareLocal(typeof(Identity));

            if (!type.IsArray)

            {

                il.Emit(OpCodes.Newobj, type.GetConstructor(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic, null, Type.EmptyTypes, null));

                il.Emit(OpCodes.Dup);

                il.Emit(OpCodes.Stloc_1);

                il.Emit(OpCodes.Ldloca_S, );

                il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

                il.Emit(OpCodes.Castclass, type);

                il.Emit(OpCodes.Dup);

                il.Emit(OpCodes.Stloc_0);

                il.Emit(OpCodes.Callvirt, typeof(object).GetMethod("GetHashCode"));

                il.Emit(OpCodes.Ldtoken, type);

                il.Emit(OpCodes.Call, typeof(Identity).GetConstructor(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public, null, new[] { typeof(int), typeof(RuntimeTypeHandle) }, null));

                il.Emit(OpCodes.Ldarg_1);

                il.Emit(OpCodes.Ldloc_2);

                il.Emit(OpCodes.Ldloc_1);

                il.Emit(OpCodes.Callvirt, typeof(Dictionary<Identity, object>).GetMethod("Add"));

                foreach (var field in fields)

                {

                    if (!field.FieldType.IsValueType && field.FieldType != typeof(String))

                    {

                        //不符合条件的字段，直接忽略，避免报错。

                        if ((field.FieldType.IsArray && (field.FieldType.GetArrayRank() >  || (!(tmptype = field.FieldType.GetElementType()).IsValueType && tmptype != typeof(String) && tmptype.GetConstructor(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic, null, Type.EmptyTypes, null) == null))) ||

                            (!field.FieldType.IsArray && field.FieldType.GetConstructor(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic, null, Type.EmptyTypes, null) == null))

                            break;

                        il.Emit(OpCodes.Ldloc_1);

                        il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);

                        il.Emit(OpCodes.Ldfld, field);

                        il.Emit(OpCodes.Ldarg_1);

                        il.EmitCall(OpCodes.Call, typeof(ObjectCopy).GetMethod("CopyImpl", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static).MakeGenericMethod(field.FieldType), null);

                        il.Emit(OpCodes.Stfld, field);

                    }

                    else

                    {

                        il.Emit(OpCodes.Ldloc_1);

                        il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);

                        il.Emit(OpCodes.Ldfld, field);

                        il.Emit(OpCodes.Stfld, field);

                    }

                }

                for (type = type.BaseType; type != null && type != typeof(object); type = type.BaseType)

                {

                    //只需要查找基类的私有成员，共有或受保护的在派生类中直接被复制过了。

                    fields = type.GetFields(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance).ToList();

                    foreach (var field in fields)

                    {

                        if (!field.FieldType.IsValueType && field.FieldType != typeof(String))

                        {

                            //不符合条件的字段，直接忽略，避免报错。

                            if ((field.FieldType.IsArray && (field.FieldType.GetArrayRank() >  || (!(tmptype = field.FieldType.GetElementType()).IsValueType && tmptype != typeof(String) && tmptype.GetConstructor(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic, null, Type.EmptyTypes, null) == null))) ||

                                (!field.FieldType.IsArray && field.FieldType.GetConstructor(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic, null, Type.EmptyTypes, null) == null))

                                break;

                            il.Emit(OpCodes.Ldloc_1);

                            il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);

                            il.Emit(OpCodes.Ldfld, field);

                            il.Emit(OpCodes.Ldarg_1);

                            il.EmitCall(OpCodes.Call, typeof(ObjectCopy).GetMethod("CopyImpl", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static).MakeGenericMethod(field.FieldType), null);

                            il.Emit(OpCodes.Stfld, field);

                        }

                        else

                        {

                            il.Emit(OpCodes.Ldloc_1);

                            il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);

                            il.Emit(OpCodes.Ldfld, field);

                            il.Emit(OpCodes.Stfld, field);

                        }

                    }

                }

            }

            else

            {

                Type arraytype = type.GetElementType();

                var i = il.DeclareLocal(typeof(int));

                var lb1 = il.DefineLabel();

                var lb2 = il.DefineLabel();

                il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

                il.Emit(OpCodes.Castclass, type);

                il.Emit(OpCodes.Dup);

                il.Emit(OpCodes.Stloc_0);

                il.Emit(OpCodes.Ldlen);

                il.Emit(OpCodes.Dup);

                il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_1);

                il.Emit(OpCodes.Sub);

                il.Emit(OpCodes.Stloc, i);

                il.Emit(OpCodes.Newarr, arraytype);

                il.Emit(OpCodes.Dup);

                il.Emit(OpCodes.Stloc_1);

                il.Emit(OpCodes.Ldloca_S, );

                il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);

                il.Emit(OpCodes.Callvirt, typeof(object).GetMethod("GetHashCode"));

                il.Emit(OpCodes.Ldtoken, type);

                il.Emit(OpCodes.Call, typeof(Identity).GetConstructor(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public, null, new[] { typeof(int), typeof(RuntimeTypeHandle) }, null));

                il.Emit(OpCodes.Ldarg_1);

                il.Emit(OpCodes.Ldloc_2);

                il.Emit(OpCodes.Ldloc_1);

                il.Emit(OpCodes.Callvirt, typeof(Dictionary<Identity, object>).GetMethod("Add"));

                il.Emit(OpCodes.Ldloc, i);

                il.Emit(OpCodes.Br, lb1);

                il.MarkLabel(lb2);

                il.Emit(OpCodes.Dup);

                il.Emit(OpCodes.Ldloc, i);

                il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);

                il.Emit(OpCodes.Ldloc, i);

                il.Emit(OpCodes.Ldelem, arraytype);

                if (!arraytype.IsValueType && arraytype != typeof(String))

                {

                    il.EmitCall(OpCodes.Call, typeof(ObjectCopy).GetMethod("CopyImpl", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static).MakeGenericMethod(arraytype), null);

                }

                il.Emit(OpCodes.Stelem, arraytype);

                il.Emit(OpCodes.Ldloc, i);

                il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_1);

                il.Emit(OpCodes.Sub);

                il.Emit(OpCodes.Dup);

                il.Emit(OpCodes.Stloc, i);

                il.MarkLabel(lb1);

                il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0);

                il.Emit(OpCodes.Clt);

                il.Emit(OpCodes.Brfalse, lb2);

            }

            il.Emit(OpCodes.Ret);

            return (Func<object, Dictionary<Identity, object>, object>)dm.CreateDelegate(typeof(Func<object, Dictionary<Identity, object>, object>));

        }

        static Action<object, Dictionary<Identity, object>, object> CreateCloneMethod2(Type type, Dictionary<Identity, object> objects)

        {

            Type tmptype;

            var fields = GetSettableFields(type);

            var dm = new DynamicMethod(string.Format("Copy{0}", Guid.NewGuid()), null, new[] { typeof(object), typeof(Dictionary<Identity, object>), typeof(object) }, true);

            var il = dm.GetILGenerator();

            il.DeclareLocal(type);

            il.DeclareLocal(type);

            il.DeclareLocal(typeof(Identity));

            if (!type.IsArray)

            {

                il.Emit(OpCodes.Ldarg_2);

                il.Emit(OpCodes.Castclass, type);

                il.Emit(OpCodes.Stloc_1);

                il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

                il.Emit(OpCodes.Castclass, type);

                il.Emit(OpCodes.Stloc_0);

                foreach (var field in fields)

                {

                    if (!field.FieldType.IsValueType && field.FieldType != typeof(String))

                    {

                        //不符合条件的字段，直接忽略，避免报错。

                        if ((field.FieldType.IsArray && (field.FieldType.GetArrayRank() >  || (!(tmptype = field.FieldType.GetElementType()).IsValueType && tmptype != typeof(String) && tmptype.GetConstructor(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic, null, Type.EmptyTypes, null) == null))) ||

                            (!field.FieldType.IsArray && field.FieldType.GetConstructor(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic, null, Type.EmptyTypes, null) == null))

                            break;

                        il.Emit(OpCodes.Ldloc_1);

                        il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);

                        il.Emit(OpCodes.Ldfld, field);

                        il.Emit(OpCodes.Ldarg_1);

                        il.EmitCall(OpCodes.Call, typeof(ObjectCopy).GetMethod("CopyImpl", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static).MakeGenericMethod(field.FieldType), null);

                        il.Emit(OpCodes.Stfld, field);

                    }

                    else

                    {

                        il.Emit(OpCodes.Ldloc_1);

                        il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);

                        il.Emit(OpCodes.Ldfld, field);

                        il.Emit(OpCodes.Stfld, field);

                    }

                }

                for (type = type.BaseType; type != null && type != typeof(object); type = type.BaseType)

                {

                    //只需要查找基类的私有成员，共有或受保护的在派生类中直接被复制过了。

                    fields = type.GetFields(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance).ToList();

                    foreach (var field in fields)

                    {

                        if (!field.FieldType.IsValueType && field.FieldType != typeof(String))

                        {

                            //不符合条件的字段，直接忽略，避免报错。

                            if ((field.FieldType.IsArray && (field.FieldType.GetArrayRank() >  || (!(tmptype = field.FieldType.GetElementType()).IsValueType && tmptype != typeof(String) && tmptype.GetConstructor(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic, null, Type.EmptyTypes, null) == null))) ||

                                (!field.FieldType.IsArray && field.FieldType.GetConstructor(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic, null, Type.EmptyTypes, null) == null))

                                break;

                            il.Emit(OpCodes.Ldloc_1);

                            il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);

                            il.Emit(OpCodes.Ldfld, field);

                            il.Emit(OpCodes.Ldarg_1);

                            il.EmitCall(OpCodes.Call, typeof(ObjectCopy).GetMethod("CopyImpl", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static).MakeGenericMethod(field.FieldType), null);

                            il.Emit(OpCodes.Stfld, field);

                        }

                        else

                        {

                            il.Emit(OpCodes.Ldloc_1);

                            il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);

                            il.Emit(OpCodes.Ldfld, field);

                            il.Emit(OpCodes.Stfld, field);

                        }

                    }

                }

            }

            else

            {

                Type arraytype = type.GetElementType();

                var i = il.DeclareLocal(typeof(int));

                var lb1 = il.DefineLabel();

                var lb2 = il.DefineLabel();

                il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

                il.Emit(OpCodes.Castclass, type);

                il.Emit(OpCodes.Dup);

                il.Emit(OpCodes.Stloc_0);

                il.Emit(OpCodes.Ldlen);

                il.Emit(OpCodes.Dup);

                il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_1);

                il.Emit(OpCodes.Sub);

                il.Emit(OpCodes.Stloc, i);

                il.Emit(OpCodes.Ldarg_2);

                il.Emit(OpCodes.Castclass, type);

                il.Emit(OpCodes.Dup);

                il.Emit(OpCodes.Stloc_1);

                il.Emit(OpCodes.Ldloc, i);

                il.Emit(OpCodes.Br, lb1);

                il.MarkLabel(lb2);

                il.Emit(OpCodes.Dup);

                il.Emit(OpCodes.Ldloc, i);

                il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);

                il.Emit(OpCodes.Ldloc, i);

                il.Emit(OpCodes.Ldelem, arraytype);

                if (!arraytype.IsValueType && arraytype != typeof(String))

                {

                    il.EmitCall(OpCodes.Call, typeof(ObjectCopy).GetMethod("CopyImpl", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static).MakeGenericMethod(arraytype), null);

                }

                il.Emit(OpCodes.Stelem, arraytype);

                il.Emit(OpCodes.Ldloc, i);

                il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_1);

                il.Emit(OpCodes.Sub);

                il.Emit(OpCodes.Dup);

                il.Emit(OpCodes.Stloc, i);

                il.MarkLabel(lb1);

                il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0);

                il.Emit(OpCodes.Clt);

                il.Emit(OpCodes.Brfalse, lb2);

            }

            il.Emit(OpCodes.Ret);

            return (Action<object, Dictionary<Identity, object>, object>)dm.CreateDelegate(typeof(Action<object, Dictionary<Identity, object>, object>));

        }

        static T CopyImpl<T>(T source, Dictionary<Identity, object> objects) where T : class

        {

            //为空则直接返回null

            if (source == null)

                return null;

            Type type = source.GetType();

            Identity id = new Identity(source.GetHashCode(), type.TypeHandle);

            object result;

            //如果发现曾经复制过，用之前的，从而停止递归复制。

            if (!objects.TryGetValue(id, out result))

            {

                //最后查找对象的复制方法，如果不存在，创建新的。

                Func<object, Dictionary<Identity, object>, object> method;

                if (!methods1.TryGetValue(type, out method))

                {

                    method = CreateCloneMethod1(type, objects);

                    methods1.Add(type, method);

                }

                result = method(source, objects);

            }

            return (T)result;

        }

        /// <summary>

        /// 创建对象深度复制的副本

        /// </summary>

        public static T ToObjectCopy<T>(this T source) where T : class

        {

            Type type = source.GetType();

            Dictionary<Identity, object> objects = new Dictionary<Identity, object>();//存放内嵌引用类型的复制链，避免构成一个环。

            Func<object, Dictionary<Identity, object>, object> method;

            if (!methods1.TryGetValue(type, out method))

            {

                method = CreateCloneMethod1(type, objects);

                methods1.Add(type, method);

            }

            return (T)method(source, objects);

        }

        /// <summary>

        /// 将source对象的所有属性复制到target对象中，深度复制

        /// </summary>

        public static void ObjectCopyTo<T>(this T source, T target) where T : class

        {

            if (target == null)

                throw new Exception("将要复制的目标未初始化");

            Type type = source.GetType();

            if (type != target.GetType())

                throw new Exception("要复制的对象类型不同，无法复制");

            Dictionary<Identity, object> objects = new Dictionary<Identity, object>();//存放内嵌引用类型的复制链，避免构成一个环。

            objects.Add(new Identity(source.GetHashCode(), type.TypeHandle), source);

            Action<object, Dictionary<Identity, object>, object> method;

            if (!methods2.TryGetValue(type, out method))

            {

                method = CreateCloneMethod2(type, objects);

                methods2.Add(type, method);

            }

            method(source, objects, target);

        }

    }

}

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