对于深拷贝，通常的方法是将对象进行序列化，然后再反序化成为另一个对象。例如在stackoverflow上有这样的解决办法：https://stackoverflow.com/questions/78536/deep-cloning-objects/78612#78612。这种序列化的方式，对深拷贝来讲，无疑是一个性能杀手。
今天大家介绍一个深拷贝的框架 DeepCopy，github地址：https://github.com/ReubenBond/DeepCopy，它是从orleans框架改编过来的，实现逻辑非常简单。
框架的实现原理是通过IL代码生成字段拷贝的方法。IL的优点是可以绕过C#的语法规则，例如：访问私有对象以及给readonly字段赋值等。
在介绍框架前，先介绍一下IL相关的工具。
IL工具
即使您不是第一次使用IL，这也不是一件容易的事情，无法确认什么样IL代码才能达到预期的结果。这是工具来帮助您的地方。可以先用C#编写代码，然后将它复制到LINQPad中，运行并打开输出中的IL选项卡。
使用像JetBrains的dotPeek这样的反编译/反汇编程序也是一个不错选择。您可以将编译的程序集在dotPeek中打开它来显示IL。
最后，ReSharper是不可或缺的工具。ReSharper带有一个方便的IL查看器。
这些工具可以帮助您如何解决IL产生的问题，您也可以访问官方文档。
DeepCopy
DeepCopy本质上它只提供了一个方法：
???public static T Copy<T>(T original);DeepCopy调用示例代码：
???List<string> original = new List<string>(2); ???original.Add("A"); ???original.Add("B"); ???var result = DeepCopier.Copy(original);实现原理
Copy方法将递归传递对象中的每个字段复制到相同类型的新实例中。首先要处理的是对同一个对象的多次引用，如果用户提供了一个包含自身引用的对象，那么结果也会包含对自身的引用。这意味着我们需要执行引用跟踪。这点很容易做到：我们维护一个Dictionary<object, object>从原始对象到拷贝对象的映射。我们的主要方法Copy<T>(T orig)将调用上下文的方法来检查字典中拷贝的对象是否存在：
???public static T Copy<T>(T original, CopyContext context) ???{ ?????/* TODO: implementation */ ???}拷贝流程大致如下：
- 如果传入是
null，则返回null； - 如果传入的对象已经拷贝过，则返回其拷贝过的对象；
- 如果传入是“不可变的对象”，则直接返回传入对象；
- 如果传入是一个数组，则将每个元素复制到一个新数组中并将其返回；
- 创建一个新的传入类型实例，递归地将每个字段从传入对象复制到拷贝对象并返回。
对“不可变对象”的定义很简单：类型是一个基原类型、Enum、String、Guid、DateTime...，或者使用特殊[Immutable]标记的类型。更详细的不可变类型可以参考源代码，CopyPolicy.cs。
除了上面的最后一步，其它的事情都很简单。最后一步，递归复制每个字段，可以使用反射来获取和设置字段值。反射是一个性能杀手，所以使用IL来实现这一步。
IL代码实现
DeepCopy中的主要IL代码在CopierGenerator.cs类的CreateCopier<T>(Type type)方法中。让我们一步步揭秘：
首先创建一个DynamicMethod对象，它将保存创建的IL代码。在创建DynamicMethod对象时，必须告诉它签名是什么，在这里，它是一个通用的委托类型delegate T DeepCopyDelegate<T>(T original, CopyContext context)。
???var dynamicMethod = new DynamicMethod( ???????type.Name + "DeepCopier", ???????typeof(T), // 委托返回的类型 ???????new[] {typeof(T), typeof(CopyContext)}, // 委托的参数类型。 ???????typeof(CopierGenerator).Module, ???????true); ???????var il = dynamicMethod.GetILGenerator(); IL将会变得相当复杂，因为它需要处理不可变的类型和值类型，接下来让我一点一点地说明。
???// 定义一个变量来保存返回的结果。 ???il.DeclareLocal(type);接下来，需要初始化传入类型的新实例到局部变量。有三种情况需要考虑，每种情况对应下面代码中的一个块：
- 该类型是一个值类型（结构）。使用
default(T)表达式来初始化它。 - 该类型有一个无参数的构造函数。通过调用
new T()初始化它。 - 该类型没有无参数的构造函数。在这种情况下，我们借助 .Net 框架来解决，调用
FormatterServices.GetUninitializedObject(type)。
???// 构造结果对象实例。 ???var constructorInfo = type.GetConstructor(Type.EmptyTypes); ???if (type.IsValueType) ???{ ???????// 值类型可以直接初始化。 ???????// C#: result = default(T); ???????il.Emit(OpCodes.Ldloca_S, (byte)0); ???????il.Emit(OpCodes.Initobj, type); ???} ???else if (constructorInfo != null) ???{ ???????// 如果存在默认构造函数，则直接使用默认的参数。 ???????// C#: result = new T(); ???????il.Emit(OpCodes.Newobj, constructorInfo); ???????il.Emit(OpCodes.Stloc_0); ???} ???else ???{ ???????// 如果没有默认构造函数的存在，使用GetUninitializedObject创建实例。 ???????// C#: result = (T)FormatterServices.GetUninitializedObject(type); ???????il.Emit(OpCodes.Ldtoken, type); ???????il.Emit(OpCodes.Call, DeepCopier.MethodInfos.GetTypeFromHandle); ???????il.Emit(OpCodes.Call, this.methodInfos.GetUninitializedObject); ???????il.Emit(OpCodes.Castclass, type); ???????il.Emit(OpCodes.Stloc_0); ???}在本地创建一个用于保存结果的变量，它是传入类型的新实例。在我们做任何事情之前，我们必须记录新创建对象的引用。将每个参数按顺序推入堆栈，并使用OpCodes.Call来调用context.RecordObject(original, result)。使用OpCodes.Call来调用CopyContext.RecordObject方法，因为CopyContext是一个sealed类，否则会使用OpCodes.Callvirt。
???// 值类型的实例不会存在多次引用的问题， ???// 所以只在上下文中记录引用类型。 ???if (!type.IsValueType) ???{ ???????// 记录对象引用。 ???????// C#: context.RecordObject(original, result); ???????il.Emit(OpCodes.Ldarg_1); // 参数：context ???????il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); // 参数数：original ???????il.Emit(OpCodes.Ldloc_0); // 本地用来保存结果的变量 ???????il.Emit(OpCodes.Call, this.methodInfos.RecordObject); ???}枚举对象上的每一个字段并生成代码，将字段的值复制到结果变量中。过程如下：
???// 复制每一个字段的值。 ???foreach (var field in this.copyPolicy.GetCopyableFields(type)) ???{ ???????// 加载结果对象的引用。 ???????if (type.IsValueType) ???????{ ???????????// 值类型需要通过地址来加载，而不是复制到堆栈上。 ???????????il.Emit(OpCodes.Ldloca_S, (byte)0); ???????} ???????else ???????{ ???????????il.Emit(OpCodes.Ldloc_0); ???????} ???????????// 加载原始对象字段的值。 ???????il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); ???????il.Emit(OpCodes.Ldfld, field); ???????????// 如果是不可变类型则直接赋值，否则需要深拷贝字段。 ???????if (!this.copyPolicy.IsShallowCopyable(field.FieldType)) ???????{ ???????????// 复制字段使用泛型方法 DeepCopy.Copy<T>(T original, CopyContext context) ???????????// C#: Copy<T>(field) ???????????il.Emit(OpCodes.Ldarg_1); ???????????il.Emit(OpCodes.Call, this.methodInfos.CopyInner.MakeGenericMethod(field.FieldType)); ???????} ???????????// 将复制的值赋给结果对象的字段。 ???????il.Emit(OpCodes.Stfld, field); ???}返回结果并通过CreateDelegate构建委托，下一步可以直接使用。
???// C#: return result; ???il.Emit(OpCodes.Ldloc_0); ???il.Emit(OpCodes.Ret); ???????return dynamicMethod.CreateDelegate(typeof(DeepCopyDelegate<T>)) as DeepCopyDelegate<T>;总结
这是框架的内部逻辑，当然还有一些细节被遗漏了，例如：数组中的特殊处理DeepCopier.cs；
当然还有很多需要优化的细节，大家可以在github上提出您的宝贵意见。
参考内容：
- https://reubenbond.github.io/posts/codegen-2-il-boogaloo
本文转自：http://www.cnblogs.com/tdfblog/p/DeepCopy-By-IL.html
【转】.NET IL实现对象深拷贝
原文地址：http://www.cnblogs.com/dazhuangtage/p/7810675.html