如何创建列表集合的深层副本

Question

假设我有以下课程：

public class Author
{
    public int ID {get; private set;}
    public string firstName {get; private set;}
    public string lastName {get; private set; }

    public Author(int id, string firstname, string lastname)
    {
        this.ID = ID;
        this.firstName = firstname;
        this.lastName = lastName;
    }

    public static Author Clone(Author clone)
    {
        Author copyAuth = new Author(clone.ID, clone.firstName, clone.lastName);
        return copyAuth;
    }
}

和

public class Book
{
    public string bookTitle {get; private set;}
    private List<Author> authors;
    private List<Author> copyofAuthors;
    public string ISBN {get; private set; }

    public Book(string bookTitle, List<Author> authors, string ISBN)
    {
        copyofAuthors = new List<Author>();
        this.bookTitle = bookTitle;
        this.ISBN = ISBN;
        //How do I create a deep copy of my authors List?

        foreach(Author copy in authors)
        {
            Author addAuthors = Author.Clone(copy);
            copyofAuthors.Add(addAuthors);
        }
    }
}

如何创建List<Authors> 集合的深层副本？我已经阅读了 StackOverFlow 上建议序列化的其他页面，以及我不熟悉且似乎令人困惑的建议。

我跟随this link 创建了我的克隆方法。

问题 1：

上述实现是否被视为深层复制？如果是这样，这样做可以吗？我的意思是，构造函数中的一个 foreach 循环将作者复制到一个新的列表集合中。

问题 2：

如果我修改了 copyofAuthor 集合中的任何内容，它不再引用原始集合正确吗？那么原始集合应该保持不变？

更新 #1：

    public List<Author> Authors
    {
        get
        {
            return returnAuthors(authors);
        }

    }

    private List<Author> returnAuthors(List<Author> copyList)
    {
        List<Author> getAuthors = new List<Author>();

        foreach(Author copy in copyList){
            getAuthors.Add(Author.Clone(copy));
        }

        return getAuthors;
    }

我是否正确实现了我的 getter 集合，以便当它返回 List 集合时，它独立于原始集合？因此，从 getter 返回的集合中所做的任何更改都不会反映在原始集合中，对吗？

更新 #2：

使用 ReadOnlyCollection

    public class Book
    {

        public string bookTitle {get; private set;}
        private ReadOnlyCollection<Author> authors;
        public string ISBN {get; private set; }


        public Book(string bookTitle, ReadOnlyCollection<Author> authors, string ISBN)
        {

            this.bookTitle = bookTitle;
            this.ISBN = ISBN;
            //Is it okay to do this? 
            this.authors = authors;

        }

        public List<Author> Authors
        {
            get
            {   //Create a shallow copy
                return new ReadOnlyCollection<Author>(authors);
            }

        }

    }

Answer 1

在 cmets 中解决这个问题变得太难了。

• 从 Author 类中删除 Clone 方法。这是没用的。

在你的读书课上，你有两个问题要解决。

• 构造函数采用作者列表，但传入它的调用者可能会更改它。如果我们只是复制引用，那么调用者可能会意外地更改书籍所保存的列表。

• 本书提供了作者列表。如果调用者再次将某些内容添加到该列表中，那么他们已经改变了这本书。

您可以使用不可变集合解决这两个问题。如果您还没有，请使用 NuGet 下载不可变集合库。

using System.Collections.Immutable;
...
public class Book
{
  public string bookTitle {get; private set;}
  private ImmutableList<Author> authors;
  public IReadOnlyList<Author> Authors { get { return authors; } }
  public string ISBN {get; private set; }

  public Book(string bookTitle, IEnumerable<Author> authors, string ISBN)
  {
    this.authors = ImmutableList<Author>.Empty.AddRange(authors);
    this.bookTitle = bookTitle;
    this.ISBN = ISBN;
  }
}

那里。现在您制作了作者序列的副本，因此如果调用者更改了该序列，不用担心，您有一个副本。然后你分发一个由不可变集合实现的 IReadOnlyList，所以没有人可以更改它。

结合更多的东西。你问“这样对吗？”

public class Book
{
    private ReadOnlyCollection<Author> authors;
    public Book(ReadOnlyCollection<Author> authors)
    {
        //Is it okay to do this? 
        this.authors = authors;
    }

    public List<Author> Authors
    {
        get
        {   //Create a shallow copy
            return new ReadOnlyCollection<Author>(authors);
        }
    }

（删除了无关的东西）。

不，这不太对，有几个原因。首先，只读集合只是一个可变集合的包装器。您仍然处于调用者控制底层集合的情况，因此可以更改它。

第二，打字不太好；您不能将 ReadOnlyCollection 转换为 List。

我知道这很令人困惑。这里有一个微妙的区别。只读集合就是：你只能读取它。这并不意味着 其他人 不会写！这样的集合仍然可变，它只是不可变你。不可变集合是真正不可变的；没有人可以改变它。

下一步：通过使作者和书都不可更改，您做得很好。但是如果你想改变它呢？正如你所注意到的，改变一本不可变的书意味着制作一本新书。但是你已经有了一本旧书；你怎么能有效地做到这一点？常见的模式是：

public class Book
{
  public string Title {get; private set;}
  private ImmutableList<Author> authors;
  public IReadOnlyList<Author> Authors { get { return authors; } }
  public string ISBN {get; private set; }

  public Book(string title, IEnumerable<Author> authors, string ISBN) : this(
    title, 
    ImmutableList<Author>.Empty.AddRange(authors),
    ISBN) {}

  public Book(string title, ImmutableList<Authors> authors, string ISBN) 
  {
    this.Title = title;
    this.Authors = authors;
    this.ISBN = ISBN;
  }
  public Book WithTitle(string newTitle)
  {
    return new Book(newTitle, authors, ISBN); 
  }
  public Book WithISBN(string newISBN)
  {
    return new Book(Title, authors, newISBN);
  }
  public Book WithAuthor(Author author)
  {
    return new Book(Title, authors.Add(author), ISBN);
  }
  public static readonly Empty = new Book("", ImmutableList<Author>.Empty, "");
}

现在你可以这样做了：

Book tlotr = Book.Empty.WithAuthor("JRRT").WithTitle("The Lord Of The Rings");

等等。

Answer 2

如果你有很多属性，写这个会很无聊：

new Author(clone.ID, clone.firstName, clone.lastName...);

查看这个关于如何实现ICloneable 接口的小示例：

本例来自：http://csharp.2000things.com/2010/11/07/143-an-example-of-implementing-icloneable-for-deep-copies/

public class Person : ICloneable
{
    public string LastName { get; set; }
    public string FirstName { get; set; }
    public Address PersonAddress { get; set; }

    public object Clone()
    {
        Person newPerson = (Person)this.MemberwiseClone();
        newPerson.PersonAddress = (Address)this.PersonAddress.Clone();

        return newPerson;
    }
}

public class Address : ICloneable
{
    public int HouseNumber { get; set; }
    public string StreetName { get; set; }

    public object Clone()
    {
        return this.MemberwiseClone();
    }
}

Person herClone = (Person)emilyBronte.Clone();

Answer 3

问题 1： 是的，这会执行深层复制。我建议使用 ICloneable 接口而不是这个静态函数，因为它是标准的。

问题 2： 是的，当您使用新的集合对象时，原始集合不会改变。

问题 3： 如果您在 getter 中返回集合，那么有人可以对其进行转换。每次有人想要获取集合时，您要么返回一个新的集合副本，要么将它包装在一个容器中，该容器具有私有只读集合并且不公开集合（但可以是可枚举的）。

在您的情况下，不确定您是否希望作者独立。鉴于它们已经只能私下设置，分享它们的更新可能会很有用。你唯一需要保持独立的就是收藏。所以也许不需要克隆作者。