2021年C#不可序列化对象深拷贝：无源码访问权限如何实现？

结论 #

可以实现。不需要修改目标对象源码，也不需要依赖序列化能力，核心实现思路基于反射+递归遍历+循环引用检测，可以覆盖所有访问修饰符的字段、跨程序集成员、多层嵌套引用场景。

核心实现步骤 #

• 循环引用检测：提前定义全局字典Dictionary<object, object> _copiedObjects存储已拷贝的对象映射，键为原对象，值为已生成的拷贝对象，避免多层嵌套时出现循环引用导致无限递归，同时避免重复拷贝相同对象。
• 实例化新对象：
  • 值类型和string类型直接返回原对象，无引用拷贝风险
  • 数组类型先创建相同长度、相同类型的新数组，后续递归拷贝每个元素
  • 普通引用类型用Activator.CreateInstance(type, true)调用无参构造创建实例，支持调用private修饰的构造函数
  • 遇到无无参构造函数的特殊类型，可改用FormatterServices.GetUninitializedObject(type)创建未初始化的对象，无需触发构造函数
    新实例创建完成后先存入_copiedObjects字典，再进行后续字段拷贝。
• 全量字段拷贝：通过反射获取类型所有字段，绑定标志设置为BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.FlattenHierarchy，可覆盖private、protected、internal修饰的所有实例字段，包括父类继承的非公开字段。遍历每个字段递归执行拷贝逻辑，再赋值给新实例对应字段。
• 边界处理：委托类型可根据需求选择直接浅拷贝赋值或者置空；非托管指针类型需要结合实际业务场景判断是否需要额外拷贝逻辑。

核心代码示例 #

public static class DeepCopier
{
    private static readonly Dictionary<object, object> _copiedMap = new Dictionary<object, object>();

    public static T DeepCopy<T>(T original)
    {
        if (original == null) return default;
        Type type = original.GetType();

        // 处理值类型和字符串
        if (type.IsValueType || type == typeof(string))
        {
            return original;
        }

        // 已拷贝过的对象直接返回，避免循环引用
        if (_copiedMap.ContainsKey(original))
        {
            return (T)_copiedMap[original];
        }

        // 处理数组类型
        if (type.IsArray)
        {
            var elementType = type.GetElementType();
            var originalArr = original as Array;
            var newArr = Array.CreateInstance(elementType, originalArr.Length);
            _copiedMap.Add(original, newArr);
            for (int i = 0; i < originalArr.Length; i++)
            {
                newArr.SetValue(DeepCopy(originalArr.GetValue(i)), i);
            }
            return (T)(object)newArr;
        }

        // 创建普通引用类型实例
        object copy = Activator.CreateInstance(type, true);
        _copiedMap.Add(original, copy);

        // 拷贝所有访问级别的字段
        var fields = type.GetFields(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.FlattenHierarchy);
        foreach (var field in fields)
        {
            var fieldVal = field.GetValue(original);
            if (fieldVal == null)
            {
                field.SetValue(copy, null);
                continue;
            }
            field.SetValue(copy, DeepCopy(fieldVal));
        }

        // 清空映射字典，避免影响下次调用
        _copiedMap.Clear();
        return (T)copy;
    }
}

注意事项 #

• 部分高权限限制的运行环境（如沙箱）可能会限制反射访问非公开成员，需提前确认运行环境权限。
• 该方案性能略低于序列化方案，适合对性能要求不是极致苛刻的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Beep13