更快的深度克隆

Question

有没有人想要一个允许我按值克隆的框架/类 .Net 对象？我只对公共读/写属性（即 DataContracts）感兴趣，我不在乎引用是否正确解析（即包含两次相同项目实例的集合）。

我尝试通过DataContractSerializer 进行序列化技巧（序列化为 XML 并返回），编写了基于反射的克隆类（有时更快/有时更慢），并且想知道是否有人编写了一个可以通过 Emit 而不是反射。至于现在发出 IL 对我的小脑袋来说有点过分了，但我想这将是最终的解决方案。除非有人知道比 DataContractSerializer 更快的替代方法。

Answer 1

我前段时间为.NET写了三个深度克隆方法：

• 使用众所周知的BinaryFormatter 技术（尽管我对其进行了调整，以便对象不需要为了被克隆而可序列化）。这是迄今为止最慢的。

• 第二次我使用了纯反射。它比使用BinaryFormatter 克隆至少快 6 倍。这个也可以用于 Silverlight 和 .NET Compact Framework。

• 第三个使用 Linq 表达式树（用于运行时 MSIL 生成）。它比 BinaryFormatter 技术快 60 倍，但第一次遇到每个类时的设置时间约为 2 毫秒。

水平轴显示克隆对象的数量（尽管每个克隆对象都包含多个嵌套对象）。

BinaryFormatter 在图表中被标记为“序列化”。数据系列“Reflection”是通过GetField()/SetField()复制字段的自定义系列。

我在这里将所有三种克隆方法作为开源发布：

http://blog.nuclex-games.com/mono-dotnet/fast-deep-cloning/

Answer 2

如果您在谈论对象树/图：

编写特定的 IL 来序列化一个对象是很棘手的。 IMO，最好的办法是查看完整的序列化，例如 DataContractSerializer 的工作方式 - 但不一定与该引擎一起使用。

例如，protobuf-net 有一个 Serializer.DeepClone<T> 方法可能会有所帮助。至少它应该比DataContractSerializer 快。目前，您需要为序列化程序添加一些线索（即使只是[ProtoContract(ImplicitFields=ImplicitFields.AllPublic)]） - 但是，当前（不完整的）正在进行的工作提供了不带属性的 POCO 支持。

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如果您谈论的是单个对象：

您可以在 .NET 3.5 中使用 Expression 执行相当简单的操作；基于反射构建动态Expression，并调用.Compile()。 MiscUtil 已经有这个了：

DestType clone = PropertyCopy<DestType>.CopyFrom(original);

对于 .NET 2.0/3.0（不带 Expression），您可能会出于类似目的考虑使用 HyperDescriptor。

Answer 3

有很多库可以执行此操作。可以看到基准测试结果here：

简而言之，如果您需要性能，请手动执行，它确实更快。此外，一些库允许执行 shallow 克隆（根据问题，这对您来说是一个很好的变体），这更快。如果您需要任何性能，请不要使用BinaryFormatter。

另外，@frakon 提到表达式树与 IL Emit 具有相同的速度，这有点不正确。表达式树稍慢，但可以在部分受信任的应用中使用。

手动 13 毫秒

DeepCloner（IL 发射）167 毫秒

DeepCloner（表达式）267 毫秒

CloneExtensions（表达式）560ms

NClone 901ms

克隆。行为！ 8551毫秒

乔治克隆尼 1996 毫秒

Nuclex.Cloning 不适用（崩溃）

FastDeepCloner 1882 毫秒

BinaryFormatter 15000ms

Answer 4

互联网上可能没有 IL Emit 制作的完整的工作克隆代码。

但是 IL Emit 与 Expression Trees 的代码具有相同的速度，因为这两种方法最终都具有相似的编译 lambda 复制函数。表达式树大约比反射快 4 倍。最棒的是Expression Trees通用克隆功能可在网上获得。

Cygon 的表达式树 was already mentioned 的一个实现。可以在 CodeProject 文章中找到经过全面测试的新实现 Fast Deep Copy by Expression Trees (C#)。

使用扩展方法

var copy = originalObject.DeepCopyByExpressionTree();

Answer 5

试试AutoMapper 或BLToolkit Mapping

Answer 6

我不知道这是否完全符合您的要求，但您也可以使用 BinaryFormatter 创建深度克隆。请参阅this answer 到相关问题（Binoj Antony）：

public static class GenericCopier<T>
{
    public static T DeepCopy(object objectToCopy)
    {
        using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream())
        {
            BinaryFormatter binaryFormatter = new BinaryFormatter();
            binaryFormatter.Serialize(memoryStream, objectToCopy);
            memoryStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
            return (T) binaryFormatter.Deserialize(memoryStream);
        }
    }
}

Answer 7

基于动态方法的序列化将是最快的。 （使用轻量级codegen生成动态方法并用于序列化）

您可以为每个属性/字段执行 1 种方法或为整个对象执行一种方法。从我的基准测试来看，每个属性做 1 个并不会给你带来太多的性能影响。

查看以下代码，了解我如何在媒体浏览器中执行此操作：http://code.google.com/p/videobrowser/source/browse/trunk/MediaBrowser/Library/Persistance/Serializer.cs

那里也有一些单元测试。

指令限制上有快速反射示例，可以完全满足您的要求。

见：

http://theinstructionlimit.com/?p=76

Answer 8

CGbR Code Generator 可以为您生成ICloneable 的实现。您只需要nuget package 和实现ICloneable 的部分类定义。生成器将为您完成剩下的工作：

public partial class Root : ICloneable
{
    public Root(int number)
    {
        _number = number;
    }
    private int _number;

    public Partial[] Partials { get; set; }

    public IList<ulong> Numbers { get; set; }

    public object Clone()
    {
        return Clone(true);
    }

    private Root()
    {
    }
} 

public partial class Root
{
    public Root Clone(bool deep)
    {
        var copy = new Root();
        // All value types can be simply copied
        copy._number = _number; 
        if (deep)
        {
            // In a deep clone the references are cloned 
            var tempPartials = new Partial[Partials.Length];
            for (var i = 0; i < Partials.Length; i++)
            {
                var value = Partials[i];
                value = value.Clone(true);
                tempPartials[i] = value;
            }
            copy.Partials = tempPartials;
            var tempNumbers = new List<ulong>(Numbers.Count);
            for (var i = 0; i < Numbers.Count; i++)
            {
                var value = Numbers[i];
                tempNumbers[i] = value;
            }
            copy.Numbers = tempNumbers;
        }
        else
        {
            // In a shallow clone only references are copied
            copy.Partials = Partials; 
            copy.Numbers = Numbers; 
        }
        return copy;
    }
}

Answer 9

好吧！您可以编写自己的克隆方法，您可以指定通过其属性忽略或包含属性。 我在链接中的新库，使用反射和 FieldInfo 递归地克隆对象。 我已将其添加到 CodeProject，因此您很快就可以访问其代码，您可以根据需要对其进行修改。

尝试一下它非常快速和干净，你会喜欢它。
https://www.nuget.org/packages/FastDeepCloner/1.0.1
要么
PM> 安装包FastDeepCloner