# 一.JS中浅拷贝的手段有哪些?

# 1.什么是拷贝?

我们来看下面一个例子,帮助大家区分赋值与拷贝的区别:

let arr = [1, 2, 3];
let newArr = arr;
newArr[0] = 100;

console.log(arr); // [100, 2, 3]

这是直接赋值的情况,不涉及任何拷贝。当改变newArr的时候,由于是同一个引用,arr指向的值也跟着改变。

现在进行浅拷贝:

let arr = [1, 2, 3];
let newArr = arr.slice();
newArr[0] = 100;

console.log(arr); //[1, 2, 3]

当我们修改newArr的时候,arr的值并不改变,这是因为newArr是arr浅拷贝后的结果,newArr和arr现在是两个不同的引用地址了。

但我们再来看一个潜在的问题:

let arr = [1, 2, {val: 4}];
let newArr = arr.slice();
newArr[2].val = 1000;

console.log(arr);//[ 1, 2, { val: 1000 } ]

这里我们明显看到,浅拷贝虽然只能复制一层内容。但如果复制的第一层内容中,有复杂数据类型(数组/对象),那么浅拷贝将失效,这也是浅拷贝最大的限制所在了。

但幸运的是,深拷贝就是为了解决这个问题而生的,它能解决无限层级的对象嵌套问题,实现彻底的拷贝。深拷贝我们在下一道题中介绍。

接下来,我们来归纳一下JS中实现的浅拷贝都有哪些方法呢?

# 2.手动实现

const shallClone = (target) => {
  if (typeof target === 'object' && target !== null) {
    const cloneTarget = Array.isArray(target) ? [] : {};
    for (let prop in target) {
      if (target.hasOwnProperty(prop)) { // 遍历对象自身可枚举属性(不考虑继承属性和原型对象)
        cloneTarget[prop] = target[prop];
    }
    return cloneTarget;
  } else {
    return target;
  }
}

# 3.Object.assign

但是需要注意的是,Object.assgin() 拷贝的是对象的属性的引用,而不是对象本身。

let obj = { name: 'sy', age: 18 };
const obj2 = Object.assign({}, obj, {Newname: 'sss'});
console.log(obj2);  // {name: "sy", age: 18, Newname: "sss"}

# 4.concat()浅拷贝数组

let arr = [1, 2, 3];
let newArr = arr.concat();
newArr[1] = 100;
console.log(arr); //[ 1, 2, 3 ]

# 5.slice()浅拷贝

开头例子就是!!

# 6. ...展开运算符

let arr = [1, 2, 3];
let newArr = [...arr]; //跟arr.slice()是一样的效果

# 二.JS中深拷贝的手段有哪些?

在实现一个完整版的深拷贝函数之前,看看有没有某个api能帮助我们完成深拷贝?

# 1.api版-简易版

JSON.parse(JSON.stringify());

从下面例子中,我们可以看出简易版的深拷贝,已经做到了。

let arr = [10, [100, 200], { x: 10, y:20}];
let newArr = JSON.parse(JSON.stringify(arr)); 
console.log(newArr[2] === arr[2]; //  false

其实,上面的api,它所使用的是暴力法,什么是暴力法呢,在这里给大家解释一下: 暴力法:把原始数据直接变为字符串,再把字符串变为对象,(此时浏览器会重新开辟所有的内存空间),实现深拷贝。

但是直接供我们使用的api,往往会有一些自己的弊端,比如我们看下面这个例子

let obj = {
  a: 100,
  b: [10, 20, 30],
  c: {
    x: 10
  },
  d: /^\d+$/// d: function() {}
  // d: new Date()
  // d: BigInt('10')
  // d: Symbol('f')
};

let newObj = JSON.parse(JSON.stringify(obj));
console.log(newObj);
/*
  {a: 100, b: Array(3), c: {…}, d: {…}}
    a: 100
    b: (3) [10, 20, 30]
    c: {x: 10}
    d: {}
    __proto__: Object
  }
*/

从上面例子的输出结果中,我们可以看出,正则属性直接变成了空对象。

那假如我们再把最后一个属性,换成其它类型试一试,我们同理也可以发现,JSON.parse(JSON.stringify()) 都是有弊端的。 我们总结一下:

  • 正则属性会变为空对象
  • 函数会直接消失
  • 日期直接字符串
  • Symbol直接消失
  • BigInt('10'),直接报错
  • undefined会直接消失

所以当对象中没有以上形式的属性时,可以用JSON.parse(JSON.stringify())。

但是此方法还有一个弊端,那就是循环引用问题,举个例子:

const a = {value: 2},
a.target = a;

拷贝a会出现系统栈溢出,因为出现了无限递归的情况。

# 2.实现简易版深拷贝

发现上面弊端后,我们来手写一版深拷贝

此种方法,不考虑循环引用问题,也不考虑特殊对象的问题

function deepClone(target)  {
  if (target === null) return null;
  if (typeof target !== 'object') return target;

  const cloneTarget = Array.isArray(target) ? [] : {};
  for (let prop in target) {
    if (target.hasOwnProperty(prop)) {
      cloneTarget[prop] = deepClone(target[prop]);
    }
  }
  return cloneTarget;
}

现在我们以发现的几个问题为导向,依次完善深拷贝函数

# 3.解决循环引用

问题如下:

let obj = { value: 100 };
obj.target = obj;

deepClone(obj); //报错: RangeError: Maximum call stack size exceeded

这就是循环引用。我们怎么来解决这个问题呢?

创建一个Map(Map类似于对象,也是键值对的集合,但是“键”可以是对象),记录下已经拷贝过的对象,如果已经拷贝过,那直接返回就行了.

其原理是每次拷贝引用类型的时候,都设置一个true作为标记,等下次再遍历该对象的时候,就知道它是否已经拷贝过。

const isObject = (target) => (typeof target === 'object' || typeof target === 'function') && target !== null;

function deepClone (target, map = new Map()) {
  // 先判断该引用类型是否被 拷贝过
  if (map.get(target)) {
    return target;
  }

  if (isObject(target)) {
    map.set(target, true);
    const cloneTarget = Array.isArray(target) ? [] : {};
    for (let prop in target) {
      if (target.hasOwnProperty(props)) {
        cloneTarget[prop] = deepClone(target[props], map);
      }
    }
    return cloneTarget;
  } else {
    return target;
  }
}

现在我们就可以到已经成功了:

const a = {val:2};
a.target = a;
let newA = deepClone(a);
console.log(newA)//{ val: 2, target: { val: 2, target: [Circular] } }

好像是没有问题了, 拷贝也完成了。但还是有一个潜在的坑, 就是map 上的 keymap 构成了强引用关系,这是相当危险的。我给你解释一下与之相对的弱引用的概念你就明白了:

在计算机程序设计中,弱引用与强引用相对, 是指不能确保其引用的对象不会被垃圾回收器回收的引用。 一个对象若只被弱引用所引用,则被认为是不可访问(或弱可访问)的,并因此可能在任何时刻被回收。 --百度百科

说的有一点绕,我用大白话解释一下,被弱引用的对象可以在任何时候被回收,而对于强引用来说,只要这个强引用还在,那么对象无法被回收。拿上面的例子说,map 和 a一直是强引用的关系,在程序结束之前,a所占的内存空间一直不会被释放,便会造成严重的内存泄漏问题。

怎么解决这个问题呢?

很简单,让 map 的 key 和 map 构成弱引用即可。ES6给我们提供了这样的数据结构,它的名字叫WeakMap,它是一种特殊的Map, 其中的键是弱引用的。其键必须是对象,而值可以是任意的。

稍微改造一下极课:

const deepClone = (target, map = new WeakMap()) => {
  //...
}

# 4.解决特殊对象问题(RegExp,Date...)

如果传入的对象格式满足,正则或日期格式的话,返回一个新的正则或日期对象的实例

function deepClone (target, map = new Map()) {
 
  // 检测当前对象target是否与 正则、日期格式对象匹配
  if (/^(RegExp|Date)$/i.test(target.constructor.name)){
    new constructor(target);
  }
}

# 5.完整版深克隆实现源码

const isObject = (target) => (typeof target === 'object' || typeof target === 'function') && target !== null;

function deepClone (target, map = new Map()) {
  // 先判断该引用类型是否被 拷贝过
  if (map.get(target)) {
    return target;
  }

  // 检测当前对象target是否与 正则、日期格式对象匹配
  if (/^(RegExp|Date)$/i.test(target.constructor.name)){
    new constructor(target);
  }

  if (isObject(target)) {
    map.set(target, true);
    const cloneTarget = Array.isArray(target) ? [] : {};
    for (let prop in target) {
      if (target.hasOwnProperty(props)) {
        cloneTarget[prop] = deepClone(target[props], map);
      }
    }
    return cloneTarget;
  } else {
    return target;
  }
}

补充:Object.keys(obj)只遍历私有属性(原型上可能有公共的方法,无法遍历)