C#深拷貝方法探究及性能比較(多種深拷貝)

第C#深拷貝方法探究及性能比較(多種深拷貝)目錄1、手寫創(chuàng)建對象2、反射3、Json字符串序列化4、對象二進制序列化5、AutoMapper6、表達式樹之前學習了設計模式原型模式，在原型模式中就提到了對象的深拷貝。深拷貝指的是拷貝一個對象時，不僅僅把對象的引用進行復制，還把該對象引用的值也一起拷貝。與淺拷貝不同的就是，深拷貝后的拷貝對象就和源對象互相獨立，其中任何一個對象的改動都不會對另外一個對象造成影響。

在查詢資料之后，探究了以下幾種C#對象深拷貝方式，同時簡單對比了以下列出的幾種深拷貝方式的速度（簡單測試，僅測試對象深拷貝速度，不考慮性能影響）。

測試平臺：Intel9700K+DDR4360032G，框架為.NET5.0。測試方式為創(chuàng)建100萬次，比較執(zhí)行時間?？截惖膶ο笕缦拢?/p>

[Serializable]

classUserInfo

publicstringName{get;set;}

publicstringUserId{get;set;}

publicintAge{get;set;}

publicstringAddress{get;set;}

publiclongUpdateTime{get;set;}

publiclongCreateTime{get;set;}

}

1、手寫創(chuàng)建對象

簡單對象創(chuàng)建，不考慮有構造函數(shù)的情況。

NewUserInfonewInfo=newNewUserInfo()

Name=info.Name,

Age=info.Age,

UserId=info.UserId,

Address=info.Address,

UpdateTime=info.UpdateTime,

CreateTime=info.CreateTime,

};

100萬次執(zhí)行時間為39.4073ms，位居第一。當然，在這種不考慮構造函數(shù)的情況下，手寫創(chuàng)建肯定是最快的。但是同時，如果遇到復雜對象，代碼量也是最多的。

2、反射

這也是在日常代碼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;

}

調用

NewUserInfonewInfo=TransReflectionUserInfo,NewUserInfo(info);

100萬次執(zhí)行時間為1618.4662ms，平均執(zhí)行時間為0.001618，看起來還行。

3、Json字符串序列化

使用System.Text.Json作為序列化和反序列化工具。

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

100萬次執(zhí)行時間為2222.2078ms，比反射慢一點點。

4、對象二進制序列化

首先不推薦使用這種方式，一是BinaryFormatter.Serialize微軟已不推薦使用（據(jù)微軟官網(wǎng)文檔說是有漏洞，具體有什么漏洞沒細究），二是必須在要序列化的對象上面寫上Serializable的關鍵字，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);

}

100萬次執(zhí)行時間為8545.9835ms，講道理應該是比Json序列化要更快的，但是實際上慢了許多。

5、AutoMapper

熟悉的AutoMapper，性能也沒有讓我們失望。

//循環(huán)外創(chuàng)建MapperConfig

varconfig=newMapperConfiguration(cfg=cfg.CreateMapUserInfo,UserInfo

varmapper=config.CreateMapper();

//循環(huán)內調用

UserInfonewInfo=mapper.MapUserInfo(info);

100萬次執(zhí)行時間為267.5073ms，位居第三。

6、表達式樹

重頭戲來了，此處代碼來源于文首中的博客中，性能讓人大吃一驚。其原理是反射和表達式樹相結合，先用反射獲取字段然后緩存起來，再用表達式樹賦值。

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);

}

調用

UserInfonewInfo=TransExpUserInfo,UserInfo.Trans(info);

100萬次執(zhí)行時間為77.3653ms，位居第二。僅比手寫慢一點點。

簡單整理成柱狀圖，可以很清晰的對比出這幾種深拷貝方式之間的速度差距?？偨Y來說就是，一般簡單的對象深拷貝，推薦直接手寫，復雜對象深拷貝，推薦使用表達式樹。當然，如果創(chuàng)建對象中還涉及到構造函數(shù)初始化，那又是不同的情況，這里暫不討論。

附上本次測試用的完整代碼。

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="張三",

Age=18,

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

Address="銀河系地球中國",

UpdateTime=1615888888,

CreateTime=1615895454,

varconfig=newMapperConfiguration(cfg=cfg.CreateMapUserInfo,UserInfo

varmapper=config.CreateMapper();

intcount=1000000;

Stopwatchsw=newStopwatch();

sw.Start();

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

//手寫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));

//對象二進制序列化8545.9835ms

//UserInfonewInfo=ObjectMemoryConvertUserInfo,UserInfo(info);

//表達式樹77.3653ms

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

//AutoMapper267.5073ms

//UserInfonewInfo=mapper.MapUserInfo(info);

Console.WriteLine("總共花費{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