深度克隆就是复制状态。对于.net state，表示字段。

假设有一个层次结构：

static class RandomHelper
{
    private static readonly Random random = new Random();

    public static int Next(int maxValue) => random.Next(maxValue);
}

class A
{
    private readonly int random = RandomHelper.Next(100);

    public override string ToString() => $"{typeof(A).Name}.{nameof(random)} = {random}";
}

class B : A
{
    private readonly int random = RandomHelper.Next(100);

    public override string ToString() => $"{typeof(B).Name}.{nameof(random)} = {random} {base.ToString()}";
}

class C : B
{
    private readonly int random = RandomHelper.Next(100);

    public override string ToString() => $"{typeof(C).Name}.{nameof(random)} = {random} {base.ToString()}";
}

克隆可以通过以下方式完成：

static class DeepCloneExtension
{
    // consider instance fields, both public and non-public
    private static readonly BindingFlags bindingFlags =
        BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance;

    public static T DeepClone<T>(this T obj) where T : new()
    {
        var type = obj.GetType();
        var result = (T)Activator.CreateInstance(type);

        do
            // copy all fields
            foreach (var field in type.GetFields(bindingFlags))
                field.SetValue(result, field.GetValue(obj));
        // for every level of hierarchy
        while ((type = type.BaseType) != typeof(object));

        return result;
    }
}

演示1：

Console.WriteLine(new C());
Console.WriteLine(new C());

var c = new C();
Console.WriteLine($"{Environment.NewLine}Image: {c}{Environment.NewLine}");

Console.WriteLine(new C());
Console.WriteLine(new C());

Console.WriteLine($"{Environment.NewLine}Clone: {c.DeepClone()}{Environment.NewLine}");

Console.WriteLine(new C());
Console.WriteLine(new C());

结果：

C.random = 92 B.random = 66 A.random = 71
C.random = 36 B.random = 64 A.random = 17

Image: C.random = 96 B.random = 18 A.random = 46

C.random = 60 B.random = 7 A.random = 37
C.random = 78 B.random = 11 A.random = 18

Clone: C.random = 96 B.random = 18 A.random = 46

C.random = 33 B.random = 63 A.random = 38
C.random = 4 B.random = 5 A.random = 79

注意，所有新对象的随机字段都有随机值，但克隆与图像完全匹配

演示2：

class D
{
    public event EventHandler Event;
    public void RaiseEvent() => Event?.Invoke(this, EventArgs.Empty);
}

// ...

var image = new D();
Console.WriteLine($"Created obj #{image.GetHashCode()}");

image.Event += (sender, e) => Console.WriteLine($"Event from obj #{sender.GetHashCode()}");
Console.WriteLine($"Subscribed to event of obj #{image.GetHashCode()}");

image.RaiseEvent();
image.RaiseEvent();

var clone = image.DeepClone();
Console.WriteLine($"obj #{image.GetHashCode()} cloned to obj #{clone.GetHashCode()}");

clone.RaiseEvent();
image.RaiseEvent();

结果：

Created obj #46104728
Subscribed to event of obj #46104728
Event from obj #46104728
Event from obj #46104728
obj #46104728 cloned to obj #12289376
Event from obj #12289376
Event from obj #46104728

注意，事件支持字段也被复制，客户端也订阅了克隆的事件。

映射器执行深度复制。为对象的每个成员创建一个新对象并分配其所有值。它递归地处理每个非基元内部成员。

我建议您选择目前发展最快、最活跃的产品之一。我建议使用UltraMapperhttps://github.com/maurosampietro/UltraMapper

Nuget软件包：https://www.nuget.org/packages/UltraMapper/

我提出这一点是为了克服.NET的一个缺点，即必须手动深度复制List<T>。

我使用这个：

static public IEnumerable<SpotPlacement> CloneList(List<SpotPlacement> spotPlacements)
{
    foreach (SpotPlacement sp in spotPlacements)
    {
        yield return (SpotPlacement)sp.Clone();
    }
}

在另一个地方：

public object Clone()
{
    OrderItem newOrderItem = new OrderItem();
    ...
    newOrderItem._exactPlacements.AddRange(SpotPlacement.CloneList(_exactPlacements));
    ...
    return newOrderItem;
}

我试图提出一个这样做的oneliner，但这是不可能的，因为yield不能在匿名方法块中工作。

更好的是，使用通用的List<T>克隆器：

class Utility<T> where T : ICloneable
{
    static public IEnumerable<T> CloneList(List<T> tl)
    {
        foreach (T t in tl)
        {
            yield return (T)t.Clone();
        }
    }
}

我将使用下面的简单方法来实现这一点。只需创建一个抽象类和实现方法以再次序列化和反序列化并返回。

public abstract class CloneablePrototype<T>
{
    public T DeepCopy()
    {
        string result = JsonConvert.SerializeObject(this);
        return JsonConvert.DeserializeObject<T>(result);
    }
}
public class YourClass : CloneablePrototype< YourClass>
…
…
…

然后像这样使用它来创建深度副本。

YourClass newObj = (YourClass)oldObj.DeepCopy();

如果您还需要实现浅层复制方法，则此解决方案也很容易扩展。

只需在抽象类中实现一个新方法。

public T ShallowCopy()
{
    return (T)this.MemberwiseClone();
}

问：我为什么选择这个答案？

如果您想要.NET所能达到的最快速度，请选择此答案。如果您想要一种非常简单的克隆方法，请忽略这个答案。

换言之，除非您有需要解决的性能瓶颈，并且您可以使用分析器来证明这一点，否则请使用另一个答案。

比其他方法快10倍

执行深度克隆的以下方法是：

比任何涉及序列化/反序列化的速度快10倍；非常接近.NET所能达到的理论最大速度。

方法。。。

为了达到最高速度，可以使用Nested MemberwiseClone进行深度复制。它与复制值结构的速度几乎相同，并且比（a）反射或（b）序列化（如本页其他答案所述）快得多。

请注意，如果使用Nested MemberwiseColone进行深度复制，则必须为类中的每个嵌套级别手动实现ShallowCopy，以及调用所有所述ShallowCopy方法以创建完整克隆的DeepCopy。这很简单：总共只有几行，请参见下面的演示代码。

下面是显示100000个克隆的相对性能差异的代码输出：

嵌套结构上的嵌套MemberwiseClone为1.08秒嵌套类上的嵌套MemberwiseClone为4.77秒39.93秒用于序列化/反序列化

在类上使用Nested MemberwiseColone几乎与复制结构一样快，而且复制结构的速度非常接近.NET所能达到的理论最大速度。

Demo 1 of shallow and deep copy, using classes and MemberwiseClone:
  Create Bob
    Bob.Age=30, Bob.Purchase.Description=Lamborghini
  Clone Bob >> BobsSon
  Adjust BobsSon details
    BobsSon.Age=2, BobsSon.Purchase.Description=Toy car
  Proof of deep copy: If BobsSon is a true clone, then adjusting BobsSon details will not affect Bob:
    Bob.Age=30, Bob.Purchase.Description=Lamborghini
  Elapsed time: 00:00:04.7795670,30000000

Demo 2 of shallow and deep copy, using structs and value copying:
  Create Bob
    Bob.Age=30, Bob.Purchase.Description=Lamborghini
  Clone Bob >> BobsSon
  Adjust BobsSon details:
    BobsSon.Age=2, BobsSon.Purchase.Description=Toy car
  Proof of deep copy: If BobsSon is a true clone, then adjusting BobsSon details will not affect Bob:
    Bob.Age=30, Bob.Purchase.Description=Lamborghini
  Elapsed time: 00:00:01.0875454,30000000

Demo 3 of deep copy, using class and serialize/deserialize:
  Elapsed time: 00:00:39.9339425,30000000

为了了解如何使用MemberwiseCopy进行深度复制，这里是用于生成上述时间的演示项目：

// Nested MemberwiseClone example. 
// Added to demo how to deep copy a reference class.
[Serializable] // Not required if using MemberwiseClone, only used for speed comparison using serialization.
public class Person
{
    public Person(int age, string description)
    {
        this.Age = age;
        this.Purchase.Description = description;
    }
    [Serializable] // Not required if using MemberwiseClone
    public class PurchaseType
    {
        public string Description;
        public PurchaseType ShallowCopy()
        {
            return (PurchaseType)this.MemberwiseClone();
        }
    }
    public PurchaseType Purchase = new PurchaseType();
    public int Age;
    // Add this if using nested MemberwiseClone.
    // This is a class, which is a reference type, so cloning is more difficult.
    public Person ShallowCopy()
    {
        return (Person)this.MemberwiseClone();
    }
    // Add this if using nested MemberwiseClone.
    // This is a class, which is a reference type, so cloning is more difficult.
    public Person DeepCopy()
    {
            // Clone the root ...
        Person other = (Person) this.MemberwiseClone();
            // ... then clone the nested class.
        other.Purchase = this.Purchase.ShallowCopy();
        return other;
    }
}
// Added to demo how to copy a value struct (this is easy - a deep copy happens by default)
public struct PersonStruct
{
    public PersonStruct(int age, string description)
    {
        this.Age = age;
        this.Purchase.Description = description;
    }
    public struct PurchaseType
    {
        public string Description;
    }
    public PurchaseType Purchase;
    public int Age;
    // This is a struct, which is a value type, so everything is a clone by default.
    public PersonStruct ShallowCopy()
    {
        return (PersonStruct)this;
    }
    // This is a struct, which is a value type, so everything is a clone by default.
    public PersonStruct DeepCopy()
    {
        return (PersonStruct)this;
    }
}
// Added only for a speed comparison.
public class MyDeepCopy
{
    public static T DeepCopy<T>(T obj)
    {
        object result = null;
        using (var ms = new MemoryStream())
        {
            var formatter = new BinaryFormatter();
            formatter.Serialize(ms, obj);
            ms.Position = 0;
            result = (T)formatter.Deserialize(ms);
            ms.Close();
        }
        return (T)result;
    }
}

然后，从main调用演示：

void MyMain(string[] args)
{
    {
        Console.Write("Demo 1 of shallow and deep copy, using classes and MemberwiseCopy:\n");
        var Bob = new Person(30, "Lamborghini");
        Console.Write("  Create Bob\n");
        Console.Write("    Bob.Age={0}, Bob.Purchase.Description={1}\n", Bob.Age, Bob.Purchase.Description);
        Console.Write("  Clone Bob >> BobsSon\n");
        var BobsSon = Bob.DeepCopy();
        Console.Write("  Adjust BobsSon details\n");
        BobsSon.Age = 2;
        BobsSon.Purchase.Description = "Toy car";
        Console.Write("    BobsSon.Age={0}, BobsSon.Purchase.Description={1}\n", BobsSon.Age, BobsSon.Purchase.Description);
        Console.Write("  Proof of deep copy: If BobsSon is a true clone, then adjusting BobsSon details will not affect Bob:\n");
        Console.Write("    Bob.Age={0}, Bob.Purchase.Description={1}\n", Bob.Age, Bob.Purchase.Description);
        Debug.Assert(Bob.Age == 30);
        Debug.Assert(Bob.Purchase.Description == "Lamborghini");
        var sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        int total = 0;
        for (int i = 0; i < 100000; i++)
        {
            var n = Bob.DeepCopy();
            total += n.Age;
        }
        Console.Write("  Elapsed time: {0},{1}\n\n", sw.Elapsed, total);
    }
    {               
        Console.Write("Demo 2 of shallow and deep copy, using structs:\n");
        var Bob = new PersonStruct(30, "Lamborghini");
        Console.Write("  Create Bob\n");
        Console.Write("    Bob.Age={0}, Bob.Purchase.Description={1}\n", Bob.Age, Bob.Purchase.Description);
        Console.Write("  Clone Bob >> BobsSon\n");
        var BobsSon = Bob.DeepCopy();
        Console.Write("  Adjust BobsSon details:\n");
        BobsSon.Age = 2;
        BobsSon.Purchase.Description = "Toy car";
        Console.Write("    BobsSon.Age={0}, BobsSon.Purchase.Description={1}\n", BobsSon.Age, BobsSon.Purchase.Description);
        Console.Write("  Proof of deep copy: If BobsSon is a true clone, then adjusting BobsSon details will not affect Bob:\n");
        Console.Write("    Bob.Age={0}, Bob.Purchase.Description={1}\n", Bob.Age, Bob.Purchase.Description);                
        Debug.Assert(Bob.Age == 30);
        Debug.Assert(Bob.Purchase.Description == "Lamborghini");
        var sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        int total = 0;
        for (int i = 0; i < 100000; i++)
        {
            var n = Bob.DeepCopy();
            total += n.Age;
        }
        Console.Write("  Elapsed time: {0},{1}\n\n", sw.Elapsed, total);
    }
    {
        Console.Write("Demo 3 of deep copy, using class and serialize/deserialize:\n");
        int total = 0;
        var sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        var Bob = new Person(30, "Lamborghini");
        for (int i = 0; i < 100000; i++)
        {
            var BobsSon = MyDeepCopy.DeepCopy<Person>(Bob);
            total += BobsSon.Age;
        }
        Console.Write("  Elapsed time: {0},{1}\n", sw.Elapsed, total);
    }
    Console.ReadKey();
}

再次注意，如果您使用Nested MemberwiseColone进行深度复制，则必须为类中的每个嵌套级别手动实现ShallowCopy，以及调用所有所述ShallowCopy方法以创建完整克隆的DeepCopy。这很简单：总共只有几行，请参见上面的演示代码。

值类型与引用类型

请注意，在克隆对象时，“结构”和“类”之间有很大的区别：

如果您有一个“struct”，它是一个值类型，因此您可以复制它，内容将被克隆（但除非您使用本文中的技术，否则它只能进行浅层克隆）。如果你有一个“类”，它是一个引用类型，所以如果你复制它，你所做的就是复制指向它的指针。要创建一个真正的克隆，你必须更具创造力，利用值类型和引用类型之间的差异，从而在内存中创建原始对象的另一个副本。

请参见值类型和引用类型之间的差异。

帮助调试的校验和

错误地克隆对象会导致很难确定错误。在生产代码中，我倾向于实现一个校验和，以双重检查对象是否已正确克隆，并且没有被另一个引用损坏。此校验和可以在发布模式下关闭。我发现这个方法非常有用：通常，您只想克隆对象的一部分，而不是整个对象。

对于将许多线程与许多其他线程分离非常有用

该代码的一个优秀用例是将嵌套类或结构的克隆送入队列，以实现生产者/消费者模式。

我们可以让一个（或多个）线程修改自己拥有的类，然后将该类的完整副本推送到并发队列中。然后，我们有一个（或多个）线程将这些类的副本拉出并处理它们。

这在实践中非常有效，并允许我们将许多线程（生产者）与一个或多个线程（消费者）分离。

而且这种方法也非常快：如果我们使用嵌套结构，它比序列化/反序列化嵌套类快35倍，并且允许我们利用机器上所有可用的线程。

使现代化

显然，ExpressMapper与上面的手工编码一样快，甚至更快。我可能需要看看它们与探查器的比较。

除了这里的一些精彩答案外，您可以在C#9.0及更高版本中完成以下操作（假设您可以将类转换为记录）：

record Record
{
    public int Property1 { get; set; }

    public string Property2 { get; set; }
}

然后，只需使用with运算符将一个对象的值复制到新对象。

var object1 = new Record()
{
    Property1 = 1,
    Property2 = "2"
};

var object2 = object1 with { };
// object2 now has Property1 = 1 & Property2 = "2"

我希望这有助于：）