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前言

在 JavaScript 的编程中经常需要对数据进行复制,这就涉及到浅拷贝和深拷贝,是非常重要的概念。

浅拷贝

概念

创建一个新的对象B,来接收你要重新复制的对象A的值:

  • 如果对象A里面的属性是基本类型,拷贝的是基本类型的值;
  • 但如果对象A里面的属性是引用类型,拷贝的是内存中的地址(不是拷贝)。也就是说,拷贝后的内容和原始内容,指向的是同一个地址。如果一个对象的属性值发生了变化,另一个对象的属性值也会发生变化。

浅拷贝在拷贝引用类型的数据时,只拷贝第一层的属性,再深层的属性无法进行拷贝。用一个成语形容叫“藕断丝连”。

深拷贝

概念

创建一个新的对象B,来接收你要重新复制的对象A的值:

  • 在堆内存中开辟了一块全新的内存地址,将对象A的属性完全复制过来。
  • 这两个对象相互独立、互不影响,彻底实现了内存上的分离。

下面讲一下实现深拷贝的几种方式。

方式1:JSON.stringify() 和 JSON.parse()

这是最简单的深拷贝方法,先把对象序列化成 json 字符串,然后将JSON 字符串生成一个新的对象。

代码实现:

js
let obj1 = { a:1, b:[1,2,3] }
let str = JSON.stringify(obj1);
let obj2 = JSON.parse(str);
console.log(obj2);   //{a:1,b:[1,2,3]}

obj1.a = 2
obj1.b.push(4);
console.log(obj1);   //{a:2,b:[1,2,3,4]}
console.log(obj2);   //{a:1,b:[1,2,3]}

方式1属于乞丐版。缺点是:

(1)主要缺点:

  • 无法拷贝函数、undefined、symbol。经过 JSON.stringify 序列化之后的字符串中这个键值对会消失。
  • 无法拷贝 Map、Set;
  • 无法拷贝对象的循环引用,即 obj[key] = obj。

(2)其他缺点:

  • 拷贝 Date 引用类型会变成字符串;
  • 拷贝 RegExp 引用类型会变成空对象;
  • 无法拷贝不可枚举的属性;
  • 无法拷贝对象的原型链;
  • 对象中含有 NaN、Infinity 以及 -Infinity,JSON 序列化的结果会变成 null;

无法拷贝函数的代码举例:

js
const obj = { fn: () => {}, name: 'qianguyihao' };
console.log(JSON.stringify(obj)); // {"name":"qianguyihao"}

无法拷贝循环引用的代码举例:

js
const obj = { fn: () => {}, name: 'qianguyihao' };
obj.self = obj;
/*
	控制台报错:
		Uncaught TypeError: Converting circular structure to JSON
		--> starting at object with constructor 'Object'
		--- property 'self' closes the circle
		at JSON.stringify (<anonymous>)
*/
console.log(JSON.stringify(obj));

小结:如果你的数据结构是简单的数据类型,使用方式1是最简单和快捷的选择;但如果数据类型稍微复杂一点,方式1 就不行了。

方式2:手写递归

如果只考虑简单的数组、对象,方式2是满足要求的。

js
const obj1 = {
    name: 'qianguyihao',
    age: 30,
    address: {
        city: 'shenzhen'
    }
}

const obj2 = deepClone(obj1)
obj2.address.city = 'beijing'
console.log(obj1.address.city)

/**
 * 深拷贝
 * @param {Object} obj 要拷贝的对象
 */
function deepClone(obj = {}) {
    // 1、判断是值类型还是引用类型
    if (typeof obj !== 'object' || obj == null) {
        // obj 如果不是对象和数组,或者是 null,就直接return
        return obj
    }

    // 2、判断是数组还是对象
    // 初始化返回结果:数组或者对象
    let result
    if (obj instanceof Array) {
        result = []
    } else {
        result = {}
    }

    for (let key in obj) {
        // 保证 key 不是原型的属性
        if (obj.hasOwnProperty(key)) {
            // 3、递归【关键代码】
            result[key] = deepClone(obj[key])
        }
    }

    return result
}

let obj1 = {
  a:{
    b:1
  }
}
let obj2 = deepClone(obj1);
obj1.a.b = 2;
console.log(obj2);   //  {a:{b:1}}

上面的代码,还有一种写法,更容易理解:

js

function deepClone(obj) {
    let cloneObj = {}
    for(let key in obj) {                 // 遍历
        if(typeof obj[key] ==='object') {
        cloneObj[key] = deepClone(obj[key])  // 是对象就再次调用该函数递归
        } else {
        cloneObj[key] = obj[key]  // 如果是基本类型,直接复制值
        }
    }
    return cloneObj
}

let obj1 = {
    a:{
        b:1
    }
}
let obj2 = deepClone(obj1);
obj1.a.b = 2;
console.log(obj2);   //  {a:{b:1}}

方式2只考虑了 object 和 Array这种 对普通的引用类型的值,是属于比较基础的深拷贝。缺点是:

(1)主要缺点:

  • 无法拷贝函数 Function。
  • 无法拷贝 Map、Set。
  • 无法拷贝对象的循环引用,即 obj[key] = obj。

(2)其他缺点:

  • 无法拷贝不可枚举的属性以及 Symbol 类型。
  • 无法拷贝 Date、RegExp、Error 这样的引用类型。

方式3:改进版

针对上面几个问题,可以用如下几点改进:

(1)针对能够遍历对象的不可枚举属性以及 Symbol 类型,我们可以使用 Reflect.ownKeys 方法;

(2)当参数为 Date、RegExp 类型,则直接生成一个新的实例返回;

(3)利用 Object 的 getOwnPropertyDescriptors 方法可以获得对象的所有属性,以及对应的特性,顺便结合 Object 的 create 方法创建一个新对象,并继承传入原对象的原型链;

(4)利用 WeakMap 类型作为 Hash 表,因为 WeakMap 是弱引用类型,可以有效防止内存泄漏(你可以关注一下 Map 和 weakMap 的关键区别,这里要用 weakMap),作为检测循环引用很有帮助,如果存在循环,则引用直接返回 WeakMap 存储的值。

js
/**
 * 深拷贝
 * @param obj obj
 * @param map weakmap 为了避免循环引用
 */
function cloneDeep(obj, map = new WeakMap()) {
    if (typeof obj !== 'object' || obj == null ) return obj

    // 避免循环引用
    const objFromMap = map.get(obj)
    if (objFromMap) return objFromMap

    let target = {}
    map.set(obj, target)

    // Map
    if (obj instanceof Map) {
        target = new Map()
        obj.forEach((v, k) => {
            const v1 = cloneDeep(v, map)
            const k1 = cloneDeep(k, map)
            target.set(k1, v1)
        })
    }

    // Set
    if (obj instanceof Set) {
        target = new Set()
        obj.forEach(v => {
            const v1 = cloneDeep(v, map)
            target.add(v1)
        })
    }

    // Array
    if (obj instanceof Array) {
        target = obj.map(item => cloneDeep(item, map))
    }

    // Object
    for (const key in obj) {
        const val = obj[key]
        const val1 = cloneDeep(val, map)
        target[key] = val1
    }

    return target
}