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浅拷贝与深拷贝

前言

在 javascript 中有不同的方法来复制对象,如果你还不熟悉这门语言的话,复制对象时就会很容易掉进陷阱里,那么我们怎样才能正确地复制一个对象呢?

读完本文,希望你能明白:

  • 什么是深/浅拷贝,他们跟赋值有何区别?
  • 深/浅拷贝的实现方式有几种?

浅拷贝与深拷贝

  • 浅拷贝是创建一个新对象,这个对象有着原始对象属性值的一份精确拷贝。如果属性是基本类型,拷贝的就是基本类型的值,如果属性是引用类型,拷贝的就是内存地址 ,所以如果其中一个对象改变了这个地址,就会影响到另一个对象

  • 深拷贝是将一个对象从内存中完整的拷贝一份出来,从堆内存中开辟一个新的区域存放新对象,且修改新对象不会影响原对象

var a1 = {b: {c: {}};

var a2 = shallowClone(a1); // 浅拷贝方法
a2.b.c === a1.b.c // true 新旧对象还是共享同一块内存

var a3 = deepClone(a3); // 深拷贝方法
a3.b.c === a1.b.c // false 新对象跟原对象不共享内存
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借助ConardLi大佬以下两张图片,帮我们更好的理解两者的含义:

总而言之,浅拷贝只复制指向某个对象的指针,而不复制对象本身,新旧对象还是共享同一块内存。但深拷贝会另外创造一个一模一样的对象,新对象跟原对象不共享内存,修改新对象不会改到原对象。

赋值和深/浅拷贝的区别

这三者的区别如下,不过比较的前提都是针对引用类型

  • 当我们把一个对象赋值给一个新的变量时,赋的其实是该对象的在栈中的地址,而不是堆中的数据。也就是两个对象指向的是同一个存储空间,无论哪个对象发生改变,其实都是改变的存储空间的内容,因此,两个对象是联动的。

  • 浅拷贝:重新在堆中创建内存,拷贝前后对象的基本数据类型互不影响,但拷贝前后对象的引用类型因共享同一块内存,会相互影响。

  • 深拷贝:从堆内存中开辟一个新的区域存放新对象,对对象中的子对象进行递归拷贝,拷贝前后的两个对象互不影响。

我们先来看下面的例子,对比赋值与深/浅拷贝得到的对象修改后对原始对象的影响:

// 对象赋值
let obj1 = {
    name : '浪里行舟',
    arr : [1,[2,3],4],
};
let obj2 = obj1;
obj2.name = "阿浪";
obj2.arr[1] =[5,6,7] ;
console.log('obj1',obj1) // obj1 { name: '阿浪', arr: [ 1, [ 5, 6, 7 ], 4 ] }
console.log('obj2',obj2) // obj2 { name: '阿浪', arr: [ 1, [ 5, 6, 7 ], 4 ] }
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// 浅拷贝
let obj1 = {
    name : '浪里行舟',
    arr : [1,[2,3],4],
};
let obj3=shallowClone(obj1)
obj3.name = "阿浪";
obj3.arr[1] = [5,6,7] ; // 新旧对象还是共享同一块内存
// 这是个浅拷贝的方法
function shallowClone(source) {
    var target = {};
    for(var i in source) {
        if (source.hasOwnProperty(i)) {
            target[i] = source[i];
        }
    }
    return target;
}
console.log('obj1',obj1) // obj1 { name: '浪里行舟', arr: [ 1, [ 5, 6, 7 ], 4 ] }
console.log('obj3',obj3) // obj3 { name: '阿浪', arr: [ 1, [ 5, 6, 7 ], 4 ] }
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// 深拷贝
let obj1 = {
    name : '浪里行舟',
    arr : [1,[2,3],4],
};
let obj4=deepClone(obj1)
obj4.name = "阿浪";
obj4.arr[1] = [5,6,7] ; // 新对象跟原对象不共享内存
// 这是个深拷贝的方法
function deepClone(obj) {
    if (obj === null) return obj; 
    if (obj instanceof Date) return new Date(obj);
    if (obj instanceof RegExp) return new RegExp(obj);
    if (typeof obj !== "object") return obj;
    let cloneObj = new obj.constructor();
    for (let key in obj) {
      if (obj.hasOwnProperty(key)) {
        // 实现一个递归拷贝
        cloneObj[key] = deepClone(obj[key]);
      }
    }
    return cloneObj;
}
console.log('obj1',obj1) // obj1 { name: '浪里行舟', arr: [ 1, [ 2, 3 ], 4 ] }
console.log('obj4',obj4) // obj4 { name: '阿浪', arr: [ 1, [ 5, 6, 7 ], 4 ] }
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上面例子中,obj1是原始对象,obj2是赋值操作得到的对象,obj3浅拷贝得到的对象,obj4深拷贝得到的对象,通过下面的表格,我们可以很清晰看到他们对原始数据的影响:

浅拷贝的实现方式

1.Object.assign()

Object.assign() 方法可以把任意多个的源对象自身的可枚举属性拷贝给目标对象,然后返回目标对象。

let obj1 = { person: {name: "kobe", age: 41},sports:'basketball' };
let obj2 = Object.assign({}, obj1);
obj2.person.name = "wade";
obj2.sports = 'football'
console.log(obj1); // { person: { name: 'wade', age: 41 }, sports: 'basketball' }
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2.函数库lodash的_.clone方法

该函数库也有提供_.clone用来做 Shallow Copy,后面我们会再介绍利用这个库实现深拷贝。

var _ = require('lodash');
var obj1 = {
    a: 1,
    b: { f: { g: 1 } },
    c: [1, 2, 3]
};
var obj2 = _.clone(obj1);
console.log(obj1.b.f === obj2.b.f);// true
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3.展开运算符...

展开运算符是一个 es6 / es2015特性,它提供了一种非常方便的方式来执行浅拷贝,这与 Object.assign ()的功能相同。

let obj1 = { name: 'Kobe', address:{x:100,y:100}}
let obj2= {... obj1}
obj1.address.x = 200;
obj1.name = 'wade'
console.log('obj2',obj2) // obj2 { name: 'Kobe', address: { x: 200, y: 100 } }
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4.Array.prototype.concat()

let arr = [1, 3, {
    username: 'kobe'
    }];
let arr2 = arr.concat();    
arr2[2].username = 'wade';
console.log(arr); //[ 1, 3, { username: 'wade' } ]
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5.Array.prototype.slice()

let arr = [1, 3, {
    username: ' kobe'
    }];
let arr3 = arr.slice();
arr3[2].username = 'wade'
console.log(arr); // [ 1, 3, { username: 'wade' } ]
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深拷贝的实现方式

1.JSON.parse(JSON.stringify())

let arr = [1, 3, {
    username: ' kobe'
}];
let arr4 = JSON.parse(JSON.stringify(arr));
arr4[2].username = 'duncan'; 
console.log(arr, arr4)
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这也是利用JSON.stringify将对象转成JSON字符串,再用JSON.parse把字符串解析成对象,一去一来,新的对象产生了,而且对象会开辟新的栈,实现深拷贝。

这种方法虽然可以实现数组或对象深拷贝,但不能处理函数和正则,因为这两者基于JSON.stringify和JSON.parse处理后,得到的正则就不再是正则(变为空对象),得到的函数就不再是函数(变为null)了。

比如下面的例子:

let arr = [1, 3, {
    username: ' kobe'
},function(){}];
let arr4 = JSON.parse(JSON.stringify(arr));
arr4[2].username = 'duncan'; 
console.log(arr, arr4)
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2.函数库lodash的_.cloneDeep方法

该函数库也有提供_.cloneDeep用来做 Deep Copy

var _ = require('lodash');
var obj1 = {
    a: 1,
    b: { f: { g: 1 } },
    c: [1, 2, 3]
};
var obj2 = _.cloneDeep(obj1);
console.log(obj1.b.f === obj2.b.f);// false
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3.jQuery.extend()方法

jquery 有提供一個$.extend可以用来做 Deep Copy

$.extend(deepCopy, target, object1, [objectN])//第一个参数为true,就是深拷贝
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var $ = require('jquery');
var obj1 = {
    a: 1,
    b: { f: { g: 1 } },
    c: [1, 2, 3]
};
var obj2 = $.extend(true, {}, obj1);
console.log(obj1.b.f === obj2.b.f); // false
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4.手写递归方法

递归方法实现深度克隆原理:遍历对象、数组直到里边都是基本数据类型,然后再去复制,就是深度拷贝

有种特殊情况需注意就是对象存在循环引用的情况,即对象的属性直接的引用了自身的情况,解决循环引用问题,我们可以额外开辟一个存储空间,来存储当前对象和拷贝对象的对应关系,当需要拷贝当前对象时,先去存储空间中找,有没有拷贝过这个对象,如果有的话直接返回,如果没有的话继续拷贝,这样就巧妙化解的循环引用的问题。关于这块如有疑惑,请仔细阅读ConardLi大佬如何写出一个惊艳面试官的深拷贝?这篇文章。

function deepClone(obj, hash = new WeakMap()) {
  if (obj === null) return obj; // 如果是null或者undefined我就不进行拷贝操作
  if (obj instanceof Date) return new Date(obj);
  if (obj instanceof RegExp) return new RegExp(obj);
  // 可能是对象或者普通的值  如果是函数的话是不需要深拷贝
  if (typeof obj !== "object") return obj;
  // 是对象的话就要进行深拷贝
  if (hash.get(obj)) return hash.get(obj);
  let cloneObj = new obj.constructor();
  // 找到的是所属类原型上的constructor,而原型上的 constructor指向的是当前类本身
  hash.set(obj, cloneObj);
  for (let key in obj) {
    if (obj.hasOwnProperty(key)) {
      // 实现一个递归拷贝
      cloneObj[key] = deepClone(obj[key], hash);
    }
  }
  return cloneObj;
}
let obj = { name: 1, address: { x: 100 } };
obj.o = obj; // 对象存在循环引用的情况
let d = deepClone(obj);
obj.address.x = 200;
console.log(d);
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参考文章