JavaScript深拷贝看这篇就行了！（实现完美的ES6+版本） |
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JavaScript深拷贝看这篇就行了！（实现完美的ES6+版本）
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网上有很多关于深拷贝的文章，但是质量良莠不齐，有很多都考虑得不周到，写的方法比较简陋，难以令人满意。本文旨在完成一个完美的深拷贝，大家看了如果有问题，欢迎一起补充完善。 评价一个深拷贝是否完善，请检查以下问题是否都实现了： 基本类型数据是否能拷贝？键和值都是基本类型的普通对象是否能拷贝？Symbol作为对象的key是否能拷贝？Date和RegExp对象类型是否能拷贝？Map和Set对象类型是否能拷贝？Function对象类型是否能拷贝？（函数我们一般不用深拷贝）对象的原型是否能拷贝？不可枚举属性是否能拷贝？循环引用是否能拷贝？怎样？你写的深拷贝够完善吗？ 深拷贝的最终实现这里先直接给出最终的代码版本，方便想快速了解的人查看，当然，你想一步步了解可以继续查看文章余下的内容： function deepClone(target) { const map = new WeakMap() function isObject(target) { return (typeof target === 'object' && target ) || typeof target === 'function' } function clone(data) { if (!isObject(data)) { return data } if ([Date, RegExp].includes(data.constructor)) { return new data.constructor(data) } if (typeof data === 'function') { return new Function('return ' + data.toString())() } const exist = map.get(data) if (exist) { return exist } if (data instanceof Map) { const result = new Map() map.set(data, result) data.forEach((val, key) => { if (isObject(val)) { result.set(key, clone(val)) } else { result.set(key, val) } }) return result } if (data instanceof Set) { const result = new Set() map.set(data, result) data.forEach(val => { if (isObject(val)) { result.add(clone(val)) } else { result.add(val) } }) return result } const keys = Reflect.ownKeys(data) const allDesc = Object.getOwnPropertyDescriptors(data) const result = Object.create(Object.getPrototypeOf(data), allDesc) map.set(data, result) keys.forEach(key => { const val = data[key] if (isObject(val)) { result[key] = clone(val) } else { result[key] = val } }) return result } return clone(target) } 1. JavaScript数据类型的拷贝原理先看看JS数据类型图（除了Object，其他都是基础类型）： 深浅拷贝主要针对的是Object类型，基础类型的值本身即是复制一模一样的一份，不区分深浅拷贝。这里我们先给出测试的拷贝对象，大家可以拿这个obj对象来测试一下自己写的深拷贝函数是否完善： // 测试的obj对象 const obj = { // =========== 1.基础数据类型 =========== num: 0, // number str: '', // string bool: true, // boolean unf: undefined, // undefined nul: null, // null sym: Symbol('sym'), // symbol bign: BigInt(1n), // bigint // =========== 2.Object类型 =========== // 普通对象 obj: { name: '我是一个对象', id: 1 }, // 数组 arr: [0, 1, 2], // 函数 func: function () { console.log('我是一个函数') }, // 日期 date: new Date(0), // 正则 reg: new RegExp('/我是一个正则/ig'), // Map map: new Map().set('mapKey', 1), // Set set: new Set().add('set'), // =========== 3.其他 =========== [Symbol('1')]: 1 // Symbol作为key }; // 4.添加不可枚举属性 Object.defineProperty(obj, 'innumerable', { enumerable: false, value: '不可枚举属性' }); // 5.设置原型对象 Object.setPrototypeOf(obj, { proto: 'proto' }) // 6.设置loop成循环引用的属性 obj.loop = objobj对象在Chrome浏览器中的结果： 浅拷贝： 创建一个新的对象，来接受你要重新复制或引用的对象值。如果对象属性是基本的数据类型，复制的就是基本类型的值给新对象；但如果属性是引用数据类型，复制的就是内存中的地址，如果其中一个对象改变了这个内存中的地址所指向的对象，肯定会影响到另一个对象。 首先我们看看一些浅拷贝的方法（详细了解可点击对应方法的超链接）： 方法使用方式注意事项Object.assign()Object.assign(target, ...sources) 说明：用于将所有可枚举属性的值从一个或多个源对象分配到目标对象。它将返回目标对象。1.不会拷贝对象的继承属性； 2.不会拷贝对象的不可枚举的属性；3.可以拷贝 Symbol 类型的属性。展开语法let objClone = { ...obj };缺陷和Object.assign()差不多，但是如果属性都是基本类型的值，使用扩展运算符进行浅拷贝会更加方便。Array.prototype.concat()拷贝数组const new_array = old_array.concat(value1[, value2[, ...[, valueN]]])浅拷贝，适用于基本类型值的数组Array.prototype.slice()拷贝数组arr.slice([begin[, end]])浅拷贝，适用于基本类型值的数组这里只列举了常用的几种方式，除此之外当然还有其他更多的方式。注意，我们直接使用=赋值不是浅拷贝，因为它是直接指向同一个对象了，并没有返回一个新对象。 手动实现一个浅拷贝： function shallowClone(target) { if (typeof target === 'object' && target !== null) { const cloneTarget = Array.isArray(target) ? [] : {}; for (let prop in target) { if (target.hasOwnProperty(prop)) { cloneTarget[prop] = target[prop]; } } return cloneTarget; } else { return target; } } // 测试 const shallowCloneObj = shallowClone(obj) shallowCloneObj === obj // false，返回的是一个新对象 shallowCloneObj.arr === obj.arr // true，对于对象类型只拷贝了引用从上面这段代码可以看出，利用类型判断（查看typeof），针对引用类型的对象进行 for 循环遍历对象属性赋值给目标对象的属性（for...in语句以任意顺序遍历一个对象的除Symbol以外的可枚举属性，包含原型上的属性。查看for…in），基本就可以手工实现一个浅拷贝的代码了。 2.2 深拷贝深拷贝：创建一个新的对象，将一个对象从内存中完整地拷贝出来一份给该新对象，并从堆内存中开辟一个全新的空间存放新对象，且新对象的修改并不会改变原对象，二者实现真正的分离。 看看现存的一些深拷贝的方法： 方法1：JSON.stringify()JSON.stringfy() 其实就是将一个 JavaScript 对象或值转换为 JSON 字符串，最后再用 JSON.parse() 的方法将JSON 字符串生成一个新的对象。（点这了解：JSON.stringfy()、JSON.parse()） 使用如下： function deepClone(target) { if (typeof target === 'object' && target !== null) { return JSON.parse(JSON.stringify(target)); } else { return target; } } // 开头的测试obj存在BigInt类型、循环引用，JSON.stringfy()执行会报错，所以除去这两个条件进行测试 const clonedObj = deepClone(obj) // 测试 clonedObj === obj // false，返回的是一个新对象 clonedObj.arr === obj.arr // false，说明拷贝的不是引用浏览器执行结果： 由于以上种种限制条件，JSON.stringfy() 方式仅限于深拷贝一些普通的对象，对于更复杂的数据类型，我们需要另寻他路。 方法2：递归基础版深拷贝手动递归实现深拷贝，我们只需要完成以下2点即可： 对于基础类型，我们只需要简单地赋值即可（使用=）。对于引用类型，我们需要创建新的对象，并通过遍历键来赋值对应的值，这个过程中如果遇到 Object 类型还需要再次进行遍历。 function deepClone(target) { if (typeof target === 'object' && target) { let cloneObj = {} for (const key in target) { // 遍历 const val = target[key] if (typeof val === 'object' && val) { cloneObj[key] = deepClone(val) // 是对象就再次调用该函数递归 } else { cloneObj[key] = val // 基本类型的话直接复制值 } } return cloneObj } else { return target; } } // 开头的测试obj存在循环引用，除去这个条件进行测试 const clonedObj = deepClone(obj) // 测试 clonedObj === obj // false，返回的是一个新对象 clonedObj.arr === obj.arr // false，说明拷贝的不是引用浏览器执行结果： 如果存在循环引用的话，以上代码会导致无限递归，从而使得堆栈溢出。如下例子： const a = {} const b = {} a.b = b b.a = a deepClone(a)对象 a 的键 b 指向对象 b，对象 b 的键 a 指向对象 a，查看a对象，可以看到是无限循环的： 针对以上基础版深拷贝存在的缺陷，我们进一步去完善，实现一个完美的深拷贝。 方法3：递归完美版深拷贝对于基础版深拷贝存在的问题，我们一一改进： 存在的问题改进方案1. 不能处理循环引用使用 WeakMap 作为一个Hash表来进行查询2. 只考虑了Object对象当参数为 Date、RegExp 、Function、Map、Set，则直接生成一个新的实例返回3. 属性名为Symbol的属性4. 丢失了不可枚举的属性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()注：Reflect.ownKeys(obj)相当于[...Object.getOwnPropertyNames(obj), ...Object.getOwnPropertySymbols(obj)]4. 原型上的属性Object.getOwnPropertyDescriptors()设置属性描述对象，以及Object.create()方式继承原型链代码实现： function deepClone(target) { // WeakMap作为记录对象Hash表（用于防止循环引用） const map = new WeakMap() // 判断是否为object类型的辅助函数，减少重复代码 function isObject(target) { return (typeof target === 'object' && target ) || typeof target === 'function' } function clone(data) { // 基础类型直接返回值 if (!isObject(data)) { return data } // 日期或者正则对象则直接构造一个新的对象返回 if ([Date, RegExp].includes(data.constructor)) { return new data.constructor(data) } // 处理函数对象 if (typeof data === 'function') { return new Function('return ' + data.toString())() } // 如果该对象已存在，则直接返回该对象 const exist = map.get(data) if (exist) { return exist } // 处理Map对象 if (data instanceof Map) { const result = new Map() map.set(data, result) data.forEach((val, key) => { // 注意：map中的值为object的话也得深拷贝 if (isObject(val)) { result.set(key, clone(val)) } else { result.set(key, val) } }) return result } // 处理Set对象 if (data instanceof Set) { const result = new Set() map.set(data, result) data.forEach(val => { // 注意：set中的值为object的话也得深拷贝 if (isObject(val)) { result.add(clone(val)) } else { result.add(val) } }) return result } // 收集键名（考虑了以Symbol作为key以及不可枚举的属性） const keys = Reflect.ownKeys(data) // 利用 Object 的 getOwnPropertyDescriptors 方法可以获得对象的所有属性以及对应的属性描述 const allDesc = Object.getOwnPropertyDescriptors(data) // 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， 这里得到的result是对data的浅拷贝 const result = Object.create(Object.getPrototypeOf(data), allDesc) // 新对象加入到map中，进行记录 map.set(data, result) // Object.create()是浅拷贝，所以要判断并递归执行深拷贝 keys.forEach(key => { const val = data[key] if (isObject(val)) { // 属性值为 对象类型 或 函数对象 的话也需要进行深拷贝 result[key] = clone(val) } else { result[key] = val } }) return result } return clone(target) } // 测试 const clonedObj = deepClone(obj) clonedObj === obj // false，返回的是一个新对象 clonedObj.arr === obj.arr // false，说明拷贝的不是引用 clonedObj.func === obj.func // false，说明function也复制了一份 clonedObj.proto // proto，可以取到原型的属性详细的说明见代码中的注释，更多测试希望大家自己动手尝试验证一下以加深印象。 在遍历 Object 类型数据时，我们需要把 Symbol 类型的键名也考虑进来，所以不能通过 Object.keys 获取键名或 for...in 方式遍历，而是通过Reflect.ownKeys()获取所有自身的键名（getOwnPropertyNames 和 getOwnPropertySymbols 函数将键名组合成数组也行：[...Object.getOwnPropertyNames(obj), ...Object.getOwnPropertySymbols(obj)]），然后再遍历递归，最终实现拷贝。 浏览器执行结果： PS：参考了部分拉钩教育课程的内容。 |
在JavaScript中，基础类型值的复制是直接拷贝一份新的一模一样的数据，这两份数据相互独立，互不影响。而引用类型值（Object类型）的复制是传递对象的引用（也就是对象所在的内存地址，即指向对象的指针），相当于多个变量指向同一个对象，那么只要其中的一个变量对这个对象进行修改，其他的变量所指向的对象也会跟着修改（因为它们指向的是同一个对象）。如下图： 
从以上结果我们可知JSON.stringfy() 存在以下一些问题：
该基础版本存在许多问题：
对对象a执行深拷贝，会出现死循环，从而耗尽内存，进而报错：堆栈溢出 
如何避免这种情况呢？一种简单的方式就是把已添加的对象记录下来，这样下次碰到相同的对象引用时，直接指向记录中的对象即可。要实现这个记录功能，我们可以借助 ES6 推出的 WeakMap 对象，该对象是一组键/值对的集合，其中的键是弱引用的。其键必须是对象，而值可以是任意的。（WeakMap相关见这：WeakMap）
可以发现我们的cloneObj对象和原来的obj对象一模一样，并且修改cloneObj对象的各个属性都不会对obj对象造成影响。其他的大家再多尝试体会哦！【本文地址】
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