深度复制：C# 中 List 与 List 多层嵌套不改变原值的实现方法

概述：以下内容详细介绍了在 C# 中实现不改变原 List 值的多层嵌套复制方法，包括使用 AutoMapper、Json.NET、以及对象序列化的步骤和示例。这些方法提供了灵活而高效的方式，可以根据项目需求选择最适合的深度复制方式。

1. 使用 AutoMapper 进行多层嵌套复制

AutoMapper 是一个对象映射工具，可以方便地进行对象之间的映射。以下是使用 AutoMapper 实现多层嵌套复制的步骤和示例：

首先，你需要在项目中安装 AutoMapper 包。你可以通过 NuGet 包管理器控制台运行以下命令来安装：

Install-Package AutoMapper

然后，你可以使用以下代码进行深度复制：

using AutoMapper;
using System;
using System.Collections.Generic;

class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

class Student
{
    public string StudentId { get; set; }
    public Person Info { get; set; }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建原始 List，多层嵌套
        List originalList = new List
        {
            new Student { StudentId = "001", Info = new Person { Name = "Alice", Age = 25 } },
            new Student { StudentId = "002", Info = new Person { Name = "Bob", Age = 30 } }
        };

        // 使用 AutoMapper 实现深度复制
        List copiedList = DeepCopyWithAutoMapper(originalList);

        // 修改复制后的值
        copiedList[0].Info.Name = "Charlie";

        // 打印原始值，验证原始 List 的值是否改变
        Console.WriteLine("原始 List 的值：");
        PrintList(originalList);

        // 打印复制后的值
        Console.WriteLine("\n复制后 List 的值：");
        PrintList(copiedList);
    }

    static List DeepCopyWithAutoMapper(List originalList)
    {
        // 初始化 AutoMapper 配置
        var config = new MapperConfiguration(cfg =>
        {
            // 针对每一层嵌套的类型进行映射配置
            cfg.CreateMap();
            cfg.CreateMap();
        });

        // 创建映射器
        IMapper mapper = config.CreateMapper();

        // 使用映射器进行深度复制
        List newList = mapper.Map(originalList);

        return newList;
    }

    // 打印 List 的方法
    static void PrintList(List list)
    {
        foreach (var student in list)
        {
            Console.WriteLine($"StudentId: {student.StudentId}, Name: {student.Info.Name}, Age: {student.Info.Age}");
        }
    }
}

在这个示例中，首先初始化 AutoMapper 配置，然后创建映射器，并使用映射器进行深度复制。

2. 使用 Json.NET 进行多层嵌套复制

Json.NET（Newtonsoft.Json）是一个用于处理 JSON 数据的强大库，也可以用于实现深度复制。以下是使用 Json.NET 实现多层嵌套复制的步骤和示例：

首先，你需要在项目中安装 Json.NET 包。你可以通过 NuGet 包管理器控制台运行以下命令来安装：

Install-Package Newtonsoft.Json

然后，你可以使用以下代码进行深度复制：

using Newtonsoft.Json;
using System;
using System.Collections.Generic;

class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

class Student
{
    public string StudentId { get; set; }
    public Person Info { get; set; }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建原始 List，多层嵌套
        List originalList = new List
        {
            new Student { StudentId = "001", Info = new Person { Name = "Alice", Age = 25 } },
            new Student { StudentId = "002", Info = new Person { Name = "Bob", Age = 30 } }
        };

        // 使用 Json.NET 实现深度复制
        List copiedList = DeepCopyWithJson(originalList);

        // 修改复制后的值
        copiedList[0].Info.Name = "Charlie";

        // 打印原始值，验证原始 List 的值是否改变
        Console.WriteLine("原始 List 的值：");
        PrintList(originalList);

        // 打印复制后的值
        Console.WriteLine("\n复制后 List 的值：");
        PrintList(copiedList);
    }

    static List DeepCopyWithJson(List originalList)
    {
        // 使用 JsonConvert 进行深度复制
        string json = JsonConvert.SerializeObject(originalList);
        List newList = JsonConvert.DeserializeObject(json);

        return newList;
    }

    // 打印 List 的方法
    static void PrintList(List list)
    {
        foreach

 (var student in list)
        {
            Console.WriteLine($"StudentId: {student.StudentId}, Name: {student.Info.Name}, Age: {student.Info.Age}");
        }
    }
}

在这个示例中，使用 JsonConvert 将原始 List 转换为 JSON 字符串，然后再从 JSON 字符串中反序列化得到新的 List，实现了深度复制。

3. 使用对象序列化和反序列化进行深度复制

另一种常见的方法是使用 C# 的对象序列化和反序列化功能，将对象序列化为字节流，然后再反序列化为新的对象。以下是使用序列化和反序列化实现多层嵌套复制的步骤和示例：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Runtime.Serialization;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;

class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

class Student
{
    public string StudentId { get; set; }
    public Person Info { get; set; }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建原始 List，多层嵌套
        List originalList = new List
        {
            new Student { StudentId = "001", Info = new Person { Name = "Alice", Age = 25 } },
            new Student { StudentId = "002", Info = new Person { Name = "Bob", Age = 30 } }
        };

        // 使用序列化和反序列化实现深度复制
        List copiedList = DeepCopyWithSerialization(originalList);

        // 修改复制后的值
        copiedList[0].Info.Name = "Charlie";

        // 打印原始值，验证原始 List 的值是否改变
        Console.WriteLine("原始 List 的值：");
        PrintList(originalList);

        // 打印复制后的值
        Console.WriteLine("\n复制后 List 的值：");
        PrintList(copiedList);
    }

    static List DeepCopyWithSerialization(List originalList)
    {
        IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
        using (MemoryStream stream = new MemoryStream())
        {
            formatter.Serialize(stream, originalList);
            stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
            return (List)formatter.Deserialize(stream);
        }
    }

    // 打印 List 的方法
    static void PrintList(List list)
    {
        foreach (var student in list)
        {
            Console.WriteLine($"StudentId: {student.StudentId}, Name: {student.Info.Name}, Age: {student.Info.Age}");
        }
    }
}

在这个示例中，使用 BinaryFormatter 将原始 List 序列化为字节流，然后再反序列化得到新的 List，实现了深度复制。