C#深拷贝方法探究及性能比较(多种深拷贝)

第C#深拷贝方法探究及性能比较(多种深拷贝)目录1、手写创建对象2、反射3、Json字符串序列化4、对象二进制序列化5、AutoMapper6、表达式树之前学习了设计模式原型模式，在原型模式中就提到了对象的深拷贝。深拷贝指的是拷贝一个对象时，不仅仅把对象的引用进行复制，还把该对象引用的值也一起拷贝。与浅拷贝不同的就是，深拷贝后的拷贝对象就和源对象互相独立，其中任何一个对象的改动都不会对另外一个对象造成影响。

在查询资料之后，探究了以下几种C#对象深拷贝方式，同时简单对比了以下列出的几种深拷贝方式的速度（简单测试，仅测试对象深拷贝速度，不考虑性能影响）。

测试平台：Intel9700K+DDR4360032G，框架为.NET5.0。测试方式为创建100万次，比较执行时间。拷贝的对象如下：

[Serializable]

classUserInfo

publicstringName{get;set;}

publicstringUserId{get;set;}

publicintAge{get;set;}

publicstringAddress{get;set;}

publiclongUpdateTime{get;set;}

publiclongCreateTime{get;set;}

}

1、手写创建对象

简单对象创建，不考虑有构造函数的情况。

NewUserInfonewInfo=newNewUserInfo()

Name=info.Name,

Age=info.Age,

UserId=info.UserId,

Address=info.Address,

UpdateTime=info.UpdateTime,

CreateTime=info.CreateTime,

};

100万次执行时间为39.4073ms，位居第一。当然，在这种不考虑构造函数的情况下，手写创建肯定是最快的。但是同时，如果遇到复杂对象，代码量也是最多的。

2、反射

这也是在日常代码中最常用的方式之一。

privatestaticTOutTransReflectionTIn,TOut(TIntIn)

TOuttOut=Activator.CreateInstanceTOut

vartInType=tIn.GetType();

foreach(varitemOutintOut.GetType().GetProperties())

varitemIn=tInType.GetProperty(itemOut.Name);;

if(itemIn!=null)

itemOut.SetValue(tOut,itemIn.GetValue(tIn));

returntOut;

}

调用

NewUserInfonewInfo=TransReflectionUserInfo,NewUserInfo(info);

100万次执行时间为1618.4662ms，平均执行时间为0.001618，看起来还行。

3、Json字符串序列化

使用System.Text.Json作为序列化和反序列化工具。

UserInfonewInfo=JsonSerializer.DeserializeUserInfo(JsonSerializer.Serialize(info));

100万次执行时间为2222.2078ms，比反射慢一点点。

4、对象二进制序列化

首先不推荐使用这种方式，一是BinaryFormatter.Serialize微软已不推荐使用（据微软官网文档说是有漏洞，具体有什么漏洞没细究），二是必须在要序列化的对象上面写上Serializable的关键字，三是速度并不理想。

privatestaticTOutObjectMemoryConvertTIn,TOut(TIntIn)

using(MemoryStreamms=newMemoryStream())

BinaryFormatterformatter=newBinaryFormatter();

formatter.Serialize(ms,tIn);

ms.Position=0;

return(TOut)formatter.Deserialize(ms);

}

100万次执行时间为8545.9835ms，讲道理应该是比Json序列化要更快的，但是实际上慢了许多。

5、AutoMapper

熟悉的AutoMapper，性能也没有让我们失望。

//循环外创建MapperConfig

varconfig=newMapperConfiguration(cfg=cfg.CreateMapUserInfo,UserInfo

varmapper=config.CreateMapper();

//循环内调用

UserInfonewInfo=mapper.MapUserInfo(info);

100万次执行时间为267.5073ms，位居第三。

6、表达式树

重头戏来了，此处代码来源于文首中的博客中，性能让人大吃一惊。其原理是反射和表达式树相结合，先用反射获取字段然后缓存起来，再用表达式树赋值。

publicstaticclassTransExpTIn,TOut

privatestaticreadonlyFuncTIn,TOutcache=GetFunc();

privatestaticFuncTIn,TOutGetFunc()

ParameterExpressionparameterExpression=Expression.Parameter(typeof(TIn),"p");

ListMemberBindingmemberBindingList=newListMemberBinding

foreach(varitemintypeof(TOut).GetProperties())

if(!item.CanWrite)continue;

MemberExpressionproperty=Expression.Property(parameterExpression,typeof(TIn).GetProperty(item.Name));

MemberBindingmemberBinding=Expression.Bind(item,property);

memberBindingList.Add(memberBinding);

MemberInitExpressionmemberInitExpression=Expression.MemberInit(Expression.New(typeof(TOut)),memberBindingList.ToArray());

ExpressionFuncTIn,TOutlambda=Expression.LambdaFuncTIn,TOut(memberInitExpression,newParameterExpression[]{parameterExpression});

returnlambda.Compile();

publicstaticTOutTrans(TIntIn)

returncache(tIn);

}

调用

UserInfonewInfo=TransExpUserInfo,UserInfo.Trans(info);

100万次执行时间为77.3653ms，位居第二。仅比手写慢一点点。

简单整理成柱状图，可以很清晰的对比出这几种深拷贝方式之间的速度差距。总结来说就是，一般简单的对象深拷贝，推荐直接手写，复杂对象深拷贝，推荐使用表达式树。当然，如果创建对象中还涉及到构造函数初始化，那又是不同的情况，这里暂不讨论。

附上本次测试用的完整代码。

usingAutoMapper;

usingSystem;

usingSystem.Collections.Generic;

usingSystem.Diagnostics;

usingSystem.IO;

usingSystem.Linq.Expressions;

usingSystem.Runtime.Serialization;

usingSystem.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;

usingSystem.Text.Json;

usingSystem.Threading.Tasks;

namespaceTestObjectDeepCopy

classProgram

staticvoidMain(string[]args)

UserInfoinfo=newUserInfo()

Name="张三",

Age=18,

UserId=Guid.NewGuid().ToString("N"),

Address="银河系地球中国",

UpdateTime=1615888888,

CreateTime=1615895454,

varconfig=newMapperConfiguration(cfg=cfg.CreateMapUserInfo,UserInfo

varmapper=config.CreateMapper();

intcount=1000000;

Stopwatchsw=newStopwatch();

sw.Start();

for(inti=-0;icount;i++)

//手写39.4073ms

//UserInfonewInfo=newUserInfo()

//Name=info.Name,

//Age=info.Age,

//UserId=info.UserId,

//Address=info.Address,

//UpdateTime=info.UpdateTime,

//CreateTime=info.CreateTime,

//};

//反射1618.4662ms

//UserInfonewInfo=TransReflectionUserInfo,UserInfo(info);

//Json字符串序列化2222.2078ms

//UserInfonewInfo=JsonSerializer.DeserializeUserInfo(JsonSerializer.Serialize(info));

//对象二进制序列化8545.9835ms

//UserInfonewInfo=ObjectMemoryConvertUserInfo,UserInfo(info);

//表达式树77.3653ms

//UserInfonewInfo=TransExpUserInfo,UserInfo.Trans(info);

//AutoMapper267.5073ms

//UserInfonewInfo=mapper.MapUserInfo(info);

Console.WriteLine("总共花费{0}ms.",sw.Elapsed.TotalMilliseconds);

sw.Stop();

Console.ReadKey();

privatestaticTOutTransReflectionTIn,TOut(TIntIn)

TOuttOut=Activator.CreateInstanceTOut

vartInType=tIn.GetType();

foreach(varitemOutintOut.GetType().GetProperties())

varitemIn=tInType.GetProperty(itemOut.Name);;

if(itemIn!=null)

itemOut.SetValue(tOut,itemIn.GetValue(tIn));

returntOut;

privatestaticTOutObjectMemoryConvertTIn,TOut(TIntIn)

using(MemoryStreamms=newMemoryStream())

BinaryFormatterformatter=newBinaryFormatter();

formatter.Serialize(ms,tIn);

ms.Position=0;

return(TOut)formatter.Deserialize(ms);

publicstaticclassTransExpTIn,TOut

privatestaticreadonlyFuncTIn,TOutcache=GetFunc();

privatestaticFuncTIn,TOutGetFunc()

ParameterExpressionparameterExpression=Expression.Parameter(typeof(TIn),"p");

ListMemberBindingmemberBindingList=newListMemberBinding

foreach(varitemintypeof(TOut).GetProperties())

if(!item.CanWrite)continue;

MemberExpressionproperty=Expression.Property(parameterExpression,typeof(TIn).GetProperty(item.Name));

MemberBindingmemberBindin