c# 表达式目录树拷贝对象（根据对象类型动态生成表达式目录树）

表达式目录树，在C#中用Expression标识，这里就不介绍表达式目录树是什么了，有兴趣可以自行百度搜索，网上资料还是很多的。

这里主要分享的是如何动态构建表达式目录树。

构建表达式目录树的代码挺简单的，但是感觉不容易记住，我这边主要是根据反编译工具ILSpy来查看自己写已经写好的一个表达式（反编译里面的代码就是拆解表达式后再拼装的，下面会给例子），然后再稍微改动一下，这样有助于理解如何去手动拼装一个表达式。

既然是拷贝对象，先来一个最简单的对象拷贝的表达式：

假设有类：

public class Cat
    {
        public string Name { get; set; }
        public string Colour { get; set; }
    }

    public class Dog
    {
        public string Name { get; set; }
        public string Colour { get; set; }
    }

有一天，我发现邻居的猫和我家的狗毛色长得一样，邻居的狗名字叫的很好听，颜色也很好看，于是，我也想给我家的猫取相同的名字，把毛色也染成相同的颜色：

Dog dog = new Dog { Name = "二哈", Colour  = "黄色" };
Cat cat = new Cat { Name = dog.Name, Colour = dog.Colour};

上面两句代码，转换成表达式目录树：

//定义一个表达式
Expression<Func<Dog, Cat>> exp = d => new Cat { Name = d.Name, Colour = d.Colour };

把我家的猫也取相同名字，也染毛色：

Cat c = exp.Compile().Invoke(dog);

借助ILSpy反编译工具，查看表达式Expression<Func<Dog, Cat>> exp = d => new Cat { Name = d.Name, colour = d.Colour };反编译生产的代码

ParameterExpression parameterExpression = Expression.Parameter(typeof(Dog), "d");
    Expression<Func<Dog, Cat>> expression = Expression.Lambda<Func<Dog, Cat>>(Expression.MemberInit(Expression.New(typeof(Cat)), new MemberBinding[]
    {
        Expression.Bind((MethodInfo)MethodBase.GetMethodFromHandle(ldtoken(set_Name())), Expression.Property(parameterExpression, (MethodInfo)MethodBase.GetMethodFromHandle(ldtoken(get_Name())))),
        Expression.Bind((MethodInfo)MethodBase.GetMethodFromHandle(ldtoken(set_Colour())), Expression.Property(parameterExpression, (MethodInfo)MethodBase.GetMethodFromHandle(ldtoken(get_Colour()))))
    }), new ParameterExpression[]
    {
        parameterExpression
    });

分析此代码，(MethodInfo)MethodBase.GetMethodFromHandle(ldtoken(set_Name())) 类似这种代码我们编译器是不认识的，替换成反射获取Set_Name方法，整理之后代码如下：

 ParameterExpression parameterExpression = Expression.Parameter(typeof(Dog), "d"); //定义一个变量

 Type typeDog = typeof(Dog);
 MethodInfo getName = typeDog.GetMethod("get_Name"); //获取get_Name()方法
 MethodInfo getColour = typeDog.GetMethod("get_Colour"); //获取get_Colour()方法
 Type typeCat = typeof(Cat);
 MethodInfo setName = typeCat.GetMethod("set_Name"); //获取set_Name()方法
 MethodInfo setColour = typeCat.GetMethod("set_Colour"); //获取set_Colour()方法

 MemberExpression dName = Expression.Property(parameterExpression, getName);//d.Name
 MemberAssignment name_dName = Expression.Bind(setName, dName);//Name = d.Name
 MemberExpression dColour = Expression.Property(parameterExpression, getColour);//d.Colour
 MemberAssignment colour_dColour = Expression.Bind(setColour, dColour);//Colour = d.Colour

 //new Cat { Name = d.Name, Colour = d.Colour }; 表达式主体完成
 MemberInitExpression body = Expression.MemberInit(Expression.New(typeof(Cat)),
    new MemberBinding[]
    {
        name_dName,
        colour_dColour
    });
 //转换为表达式
 Expression<Func<Dog, Cat>> expression = Expression.Lambda<Func<Dog, Cat>>(body
 , new ParameterExpression[]
   {
       parameterExpression
   }
 );

  Cat c2 = expression.Compile().Invoke(dog);//编译表达式树由描述为可执行代码的 lambda 表达式，并生成一个委托执行

到这里，很多人会有疑问，你都自己写了表达式目录树了，还手动拼装一个一模一样的？而且手动拼装这么麻烦？有什么作用？往下看例子

有天去动物园，看见一只老虎，于是我又想到邻居的狗和我家的猫...于是乎我又想把自家的猫当做老虎了...于是，又写了下面这条表达式

Expression<Func<Tiger, Cat>> exp = d => new Cat { Name = d.Name, Colour = d.Colour };

但是这样子不对啊？难道我每次换个类型，都要写一条表达式吗？这样明显是不合适的，所以我们需要封装一个方法，动态拼装出两个对象属性赋值的完整表达式，这个封装就不详细写了，上面已经写了如何去拼装一个表达式了，虽然只有部分，更多的可以自己写个复杂的表达式查看反编译代码。

这里用到泛型类作为缓存，否则此种写法没意义，还不如直接用反射来写。

浅拷贝：

 /// <summary>
     /// 动态生成表达式目录树方式 浅拷贝 对象
     /// 采用泛型类作为静态缓存，即<TIn,TOut>同一类型只会生成一次表达式目录树。（如果不缓存，和直接存反射没啥区别，不如直接用纯反射的方式深拷贝）
     /// </summary>
     /// <typeparam name="TIn"></typeparam>
     /// <typeparam name="TOut"></typeparam>
     public class ExpressionCloneObject<TIn,TOut>
     {
         private static Func<TIn, TOut> _FUNC = null;

         static ExpressionCloneObject()
         {
             _FUNC = _CloneFunc();
         }

         public static TOut Invoke(TIn t)
         {
             return _FUNC.Invoke(t);
         }

         private static Func<TIn, TOut> _CloneFunc()
         {
             Type typeT1 = typeof(TIn);
             Type typeT2 = typeof(TOut);
             ParameterExpression parameterExpression = Expression.Parameter(typeT1, "t");
             List<MemberBinding> memberList = new List<MemberBinding>();
             //属性
             foreach (PropertyInfo propertie in typeT2.GetProperties())
             {
                 PropertyInfo propertieT1 = typeT1.GetProperty(propertie.Name);
                 if (propertieT1 != null)
                 {
                     MethodInfo mSet = typeT2.GetMethod("set_" + propertie.Name, new Type[] { propertie.PropertyType });
                     memberList.Add(Expression.Bind(mSet, Expression.Property(parameterExpression, propertieT1)));
                 }
                 else
                 {
                     FieldInfo fieldT1 = typeT1.GetField(propertie.Name);//可能T2中的属性对应T1中的字段
                     if (fieldT1 != null)
                     {
                         MethodInfo mSet = typeT2.GetMethod("set_" + propertie.Name, new Type[] { propertie.PropertyType });
                         memberList.Add(Expression.Bind(mSet, Expression.Field(parameterExpression, fieldT1)));
                     }
                 }
             }
             //字段
             foreach (FieldInfo field in typeT2.GetFields())
             {
                 FieldInfo fieldT1 = typeT1.GetField(field.Name);
                 if (fieldT1 != null)
                 {
                     memberList.Add(Expression.Bind(field, Expression.Field(parameterExpression, fieldT1)));
                 }
                 else
                 {
                     PropertyInfo propertieT1 = typeT1.GetProperty(field.Name);
                     if (propertieT1 != null)//可能T2中的字段对应T1中的属性
                     {
                         memberList.Add(Expression.Bind(field, Expression.Property(parameterExpression, propertieT1)));
                     }
                 }
             }
             MemberInitExpression body = Expression.MemberInit(
                             Expression.New(typeT2)
                             , memberList.ToArray()
                         );
             Expression<Func<TIn, TOut>> expression = Expression.Lambda<Func<TIn, TOut>>(body, new ParameterExpression[] { parameterExpression });

             return expression.Compile();
         }
     }

深拷贝：

 /// <summary>
     ///
     /// 动态生成表达式目录树方式 深拷贝 对象
     /// 采用泛型类作为静态缓存，即<TIn,TOut>同一类型只会生成一次表达式目录树。（如果不缓存，和直接存反射没啥区别，不如直接用纯反射的方式拷贝）
     /// （注：对象的属性 不支持数组或集合，原因是对象中的数组或集合的个数可能不一样
     /// ，并且这里用泛型缓存，所以以第一次的数组或集合生成的表达式目录树会缓存起来，下次直接拷贝对象如果集合中的个数和缓存中的不一致
     /// 会导致拷贝结果不正确。解决方法可以先拷贝属性中的集合，再赋值回到此方法拷贝出来的对象上。或者换种深拷贝方法，深拷贝方式很多，如
     /// 序列化、存反射、AutoMapper等等）
     /// </summary>
     /// <typeparam name="TIn"></typeparam>
     /// <typeparam name="TOut"></typeparam>
     public class ExpressionDeepCloneObject<TIn,TOut> where TOut : class, new()
     {
         private static Func<TIn, TOut> _FUNC = null;

         public static TOut Invoke(TIn t)
         {
             if(_FUNC == null)
             {
                 _FUNC = _DeepClone(t);
             }
             return _FUNC.Invoke(t);
         }

         /// <summary>
         /// 表达式目录树深拷贝
         /// </summary>
         /// <typeparam name="TIn">被拷贝对象类型</typeparam>
         /// <typeparam name="TOut">新对象类型</typeparam>
         /// <param name="tIn">被拷贝对象</param>
         /// <returns>表达式目录树Lambda</returns>
         private static Func<TIn, TOut> _DeepClone(TIn tIn)
         {
             TOut tOut = new TOut();
             ParameterExpression parameterExpression = Expression.Parameter(typeof(TIn), "t");
             Expression<Func<TIn, TOut>> expression = Expression.Lambda<Func<TIn, TOut>>(_DeepClone(tIn, tOut, parameterExpression), new ParameterExpression[] { parameterExpression });
             return expression.Compile();
         }

         private static MemberInitExpression _DeepClone(object t1, object t2, Expression parameterExpression)
         {
             Type typeT1 = t1.GetType();
             Type typeT2 = t2.GetType();
             List<MemberBinding> memberList = new List<MemberBinding>();
             //属性部分
             foreach (PropertyInfo propertie in typeT2.GetProperties())
             {
                 PropertyInfo propertieT1 = typeT1.GetProperty(propertie.Name);
                 if (propertieT1 != null && propertieT1.GetValue(t1) != null)
                 {
                     MethodInfo mSet = typeT2.GetMethod("set_" + propertie.Name, new Type[] { propertie.PropertyType });
                     if (!propertieT1.GetValue(t1).GetType().IsValueType && propertieT1.GetValue(t1).GetType().Name != "String")//引用类型（不包括string）
                     {
                         memberList.Add(Expression.Bind(mSet, _DeepClone(propertieT1.GetValue(t1), propertieT1.GetValue(t1), Expression.Property(parameterExpression, propertieT1))));
                     }
                     else
                     {
                         memberList.Add(Expression.Bind(mSet, Expression.Property(parameterExpression, propertieT1)));
                     }
                 }
                 else
                 {
                     FieldInfo fieldT1 = typeT1.GetField(propertie.Name);//可能t2中的属性对应t1中的字段
                     if (fieldT1 != null && fieldT1.GetValue(t1) != null)
                     {
                         MethodInfo mSet = typeT2.GetMethod("set_" + propertie.Name, new Type[] { propertie.PropertyType });
                         if (!fieldT1.GetValue(t1).GetType().IsValueType && fieldT1.GetValue(t1).GetType().Name != "String")//引用类型（不包括string）
                         {
                             memberList.Add(Expression.Bind(mSet, _DeepClone(fieldT1.GetValue(t1), fieldT1.GetValue(t1), Expression.Field(parameterExpression, fieldT1))));
                         }
                         else
                         {
                             memberList.Add(Expression.Bind(mSet, Expression.Field(parameterExpression, fieldT1)));
                         }
                     }
                 }
             }
             //字段部分
             foreach (FieldInfo field in typeT2.GetFields())
             {
                 FieldInfo fieldT1 = typeT1.GetField(field.Name);
                 if (fieldT1 != null && fieldT1.GetValue(t1) != null)
                 {
                     if (!fieldT1.GetValue(t1).GetType().IsValueType && fieldT1.GetValue(t1).GetType().Name != "String")//引用类型（不包括string）
                     {
                         memberList.Add(Expression.Bind(field, _DeepClone(fieldT1.GetValue(t1), fieldT1.GetValue(t1), Expression.Field(parameterExpression, fieldT1))));
                     }
                     else
                     {
                         memberList.Add(Expression.Bind(field, Expression.Field(parameterExpression, fieldT1)));
                     }
                 }
                 else
                 {
                     PropertyInfo propertieT1 = typeT1.GetProperty(field.Name);
                     if (propertieT1 != null && propertieT1.GetValue(t1) != null)//可能t2中的字段对应t1中的属性
                     {
                         if (!propertieT1.GetValue(t1).GetType().IsValueType && propertieT1.GetValue(t1).GetType().Name != "String") //引用类型（不包括string）
                         {
                             memberList.Add(Expression.Bind(field, _DeepClone(propertieT1.GetValue(t1), propertieT1.GetValue(t1), Expression.Property(parameterExpression, propertieT1))));
                         }
                         else
                         {
                             memberList.Add(Expression.Bind(field, Expression.Property(parameterExpression, propertieT1)));
                         }
                     }
                 }
             }
             MemberInitExpression body = Expression.MemberInit(
                             Expression.New(typeT2)
                             , memberList.ToArray()
                         );
             return body;
         }
     }

当有这个封装之后，只需要如下写，会自动拼装出想要的表达式返回想要的结果

Cat c3 = ExpressionCloneObject<Tiger, Cat>.Invoke(new Tiger { Name = "Tiger", Colour = "黄色" });