JavaScript深拷贝和浅拷贝的总结（含义区别及实现）

Posted 2021-03-04 shijianblog

前言：

很多人以为深拷贝和浅拷贝是只出现在面试里的问题，其实不是的，在实际工作中，也常会遇到它。比如用于页面展示的数据状态，与需要传给后端的数据包中，有部分字段的值不一致的话，就需要在传参时根据接口文档覆写那几个字段的值。

最常见的可能就是 status 这个参数了。界面上的展示需要 Boolean 值，而后端接口希望拿到的是 Number 值，1 或者 0。为了不影响展示效果，往往就需要深拷贝一下，再进行覆写，否则界面上就会因为某些值的变化，出现奇怪的现象。当然你也可以再加个变量联动，但是这个方法太笨了，不推荐使用（虽然我喜欢使用哈哈哈），利用深拷贝会让你方便得多。

让我们先从赋值开始说起。

赋值

javascript 的原始数据类型有这几种：Boolean、Null、Undefined、Number、String、Symbol(ES6)。它们的赋值很简单，且赋值后两个变量互不影响。

let test1 = ‘shijian‘;
let test2 = test1;

// test2: shijian

test1 = ‘shijian_change‘;

// test2: shijian
// test1: shijian_change

另外的引用数据类型有：Object 和 Array。深拷贝与浅拷贝的出现，就与这两个数据类型有关。

1 const obj = {a:1, b:2};
2 const obj2 = obj;
3 obj2.a = 3;
4 console.log(obj.a); // 3

依照赋值的思路，对 Object 引用类型进行拷贝，就会出问题。很多情况下，这不是我们想要的。这时，就需要用浅拷贝来实现了。

浅拷贝

什么是浅拷贝？可以这么理解：创建一个新的对象，把原有的对象属性值，完整地拷贝过来。其中包括了原始类型的值，还有引用类型的内存地址。

让我们用 Object.assign 来改写一下上面的例子：

1 const obj = {a:1, b:2};
2 const obj2 = Object.assign({}, obj);
3 obj2.a = 3;
4 console.log(obj.a); // 1

Ok，改变了 obj2 的 a 属性，但 obj 的 a 并没有发生变化，这正是我们想要的。

可是，这样的拷贝还有瑕疵，再改一下例子：

1 const arr = [{a:1,b:2}, {a:3,b:4}];
2 const newArr = [].concat(arr);
 
4 newArr.length = 1; // 为了方便区分，只保留新数组的第一个元素
5 console.log(newArr); // [{a:1,b:2}]
6 console.log(arr); // [{a:1,b:2},{a:3,b:4}]
 
8 newArr[0].a = 123; // 修改 newArr 中第一个元素的a
9 console.log(arr[0]); // {a: 123, b: 2}，竟然把 arr 的第一个元素的 a 也改了

oh，no！这不是我们想要的...

经过一番查找，才发现：原来，对象的 Object.assign()，数组的 Array.prototype.slice() 和 Array.prototype.concat()，还有 ES6 的 扩展运算符，都有类似的问题，它们都属于 浅拷贝。这一点，在实际工作中处理数据的组装时，要格外注意。

所以，浅拷贝应该这样定义：只拷贝第一层的原始类型值，和第一层的引用类型地址。

 

深拷贝

我们当然希望当拷贝多层级的对象时，也能实现互不影响的效果。所以，深拷贝的概念也就油然而生了。

深拷贝应该定义为：拷贝所有的属性值，以及属性地址指向的值的内存空间。

也就是说，当遇到对象时，就再新开一个对象，然后将第二层源对象的属性值，完整地拷贝到这个新开的对象中。

按照浅拷贝的思路，很容易就想到了递归调用。所以，就自己封装了个深拷贝的方法：

function deepClone(obj) {
    if(!obj && typeof obj !== ‘object‘){
        return;
    }
    var newObj= toString.call(obj) === ‘[object Array]‘ ? [] : {};
    for (var key in obj) {
        if (obj[key] && typeof obj[key] === ‘object‘) {
            newObj[key] = deepClone(obj[key]);
        } else {
            newObj[key] = obj[key];
        }
    }
    return newObj;
}

刚才的例子再试试看：

let arr = [{a:1,b:2}, {a:3,b:4}];
let newArr = deepClone(arr);

newArr.length = 1; // 为了方便区分，只保留新数组的第一个元素
console.log(newArr); // [{a:1, b:2}]
console.log(arr); // [{a:1, b:2}, {a:3, b:4}]

newArr[0].a = 123; // 修改 newArr 中第一个元素的 a
console.log(arr[0]); // {a:1, b:2}

ok，这下搞定了。

不过，这个方法貌似会存在 引用丢失 的的问题。比如这样：

var b = {};
var a = {a1: b, a2: b};

a.a1 === a.a2 // true

var c = clone(a);
c.a1 === c.a2 // false

如果我们的需求是，应该丢失引用，那就可以用这个方法。反之，就得想办法解决。

一行代码的深拷贝

当然，还有最简单粗暴的深拷贝方法，就是利用 JSON 了。像这样（接上面代码）：

let newArr2 = JSON.parse(JSON.stringify(arr));
console.log(arr[0]); // {a:1, b:2}


newArr2[0].a = 123;
console.log(arr[0]); // {a:1, b:2}

但是，JSON 内部用了递归的方式。数据一但过多，就会有递归爆栈的风险。

 

深拷贝的终极方案

 

在网上看到有位大神给出了深拷贝的终极方案，利用了“栈”的思想。

function cloneForce(x) {
    // 用来去重
    const uniqueList = [];

    let root = {};

    // 循环数组
    const loopList = [
        {
            parent: root,
            key: undefined,
            data: x,
        }
    ];

    while(loopList.length) {
        // 深度优先
        const node = loopList.pop();
        const parent = node.parent;
        const key = node.key;
        const data = node.data;

        // 初始化赋值目标，key为undefined则拷贝到父元素，否则拷贝到子元素
        let res = parent;
        if (typeof key !== ‘undefined‘) {
            res = parent[key] = {};
        }

        // 数据已经存在
        let uniqueData = uniqueList.find((item) => item.source === data );
        if (uniqueData) {
            parent[key] = uniqueData.target;
            // 中断本次循环
            continue;
        }

        // 数据不存在
        // 保存源数据，在拷贝数据中对应的引用
        uniqueList.push({
            source: data,
            target: res,
        });

        for(let k in data) {
            if (data.hasOwnProperty(k)) {
                if (typeof data[k] === ‘object‘) {
                    // 下一次循环
                    loopList.push({
                        parent: res,
                        key: k,
                        data: data[k],
                    });
                } else {
                    res[k] = data[k];
                }
            }
        }
    }

    return root;
}

其思路是：引入一个数组 uniqueList 用来存储已经拷贝的数组，每次循环遍历时，先判断对象是否在 uniqueList 中了，如果在的话就不执行拷贝逻辑了。

这个方法是在解决递归爆栈问题的基础上，加以改进解决循环引用的问题。但如果你并不想保持引用，那就改用 cloneLoop（用于解决递归爆栈）即可。有兴趣的同学，可以前往 https://juejin.im/post/5bc1ae9be51d450e8b140b0c，查看更多的细节。

 

总结

所谓深拷贝与浅拷贝，指的是 Object 和 Array 这样的引用数据类型。

浅拷贝，只拷贝第一层的原始类型值，和第一层的引用类型地址。

深拷贝，拷贝所有的属性值，以及属性地址指向的值的内存空间。通过递归调用，或者 JSON 来做深拷贝，都会有一些问题。而 cloneForce 方法倒是目前看来最完美的解决方案了。

在日常的工作中，我们要特别注意，对象的 Object.assign()，数组的 Array.prototype.slice() 和 Array.prototype.concat()，还有 ES6 的 扩展运算符，都属于浅拷贝。当需要做数据组装时，一定要用深拷贝，以免影响界面展示效果。